xenserver: Store XAPI dbcache as XML in interface-reconfigure.
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "cfg.h"
34 #include "coverage.h"
35 #include "dirs.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dynamic-string.h"
38 #include "flow.h"
39 #include "hash.h"
40 #include "list.h"
41 #include "mac-learning.h"
42 #include "netdev.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "ofproto/ofproto.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "poll-loop.h"
49 #include "port-array.h"
50 #include "proc-net-compat.h"
51 #include "process.h"
52 #include "socket-util.h"
53 #include "stp.h"
54 #include "svec.h"
55 #include "timeval.h"
56 #include "util.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vconn.h"
59 #include "vconn-ssl.h"
60 #include "xenserver.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
64 #include "vlog.h"
65
66 struct dst {
67     uint16_t vlan;
68     uint16_t dp_ifidx;
69 };
70
71 extern uint64_t mgmt_id;
72
73 struct iface {
74     /* These members are always valid. */
75     struct port *port;          /* Containing port. */
76     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
77     char *name;                 /* Host network device name. */
78     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
79     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
80
81     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
82      * be initialized.*/
83     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
84     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
85     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
86 };
87
88 #define BOND_MASK 0xff
89 struct bond_entry {
90     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
91     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
92     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
93 };
94
95 #define MAX_MIRRORS 32
96 typedef uint32_t mirror_mask_t;
97 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
98 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
99 struct mirror {
100     struct bridge *bridge;
101     size_t idx;
102     char *name;
103
104     /* Selection criteria. */
105     struct svec src_ports;
106     struct svec dst_ports;
107     int *vlans;
108     size_t n_vlans;
109
110     /* Output. */
111     struct port *out_port;
112     int out_vlan;
113 };
114
115 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
116 struct port {
117     struct bridge *bridge;
118     size_t port_idx;
119     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
120     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
121     char *name;
122
123     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
124      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
125     struct iface **ifaces;
126     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
127
128     /* Bonding info. */
129     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
130     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
131     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
132     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
133     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
134
135     /* Port mirroring info. */
136     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
137     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
138     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
139
140     /* Spanning tree info. */
141     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
142     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
143 };
144
145 #define DP_MAX_PORTS 255
146 struct bridge {
147     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
148     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
149     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
150     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
151     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
152
153     /* Support for remote controllers. */
154     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
155                                  * "discover" to do controller discovery;
156                                  * otherwise a vconn name. */
157
158     /* OpenFlow switch processing. */
159     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
160
161     /* Kernel datapath information. */
162     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
163     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
164
165     /* Bridge ports. */
166     struct port **ports;
167     size_t n_ports, allocated_ports;
168
169     /* Bonding. */
170     bool has_bonded_ports;
171     long long int bond_next_rebalance;
172
173     /* Flow tracking. */
174     bool flush;
175
176     /* Flow statistics gathering. */
177     time_t next_stats_request;
178
179     /* Port mirroring. */
180     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
181
182     /* Spanning tree. */
183     struct stp *stp;
184     long long int stp_last_tick;
185 };
186
187 /* List of all bridges. */
188 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
189
190 /* Maximum number of datapaths. */
191 enum { DP_MAX = 256 };
192
193 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
194 static void bridge_destroy(struct bridge *);
195 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
196 static int bridge_run_one(struct bridge *);
197 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
198 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
199 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
200 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
201 static void bridge_flush(struct bridge *);
202 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
203                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
204                                       struct iface **hw_addr_iface);
205 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
206                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
207                                         struct iface *hw_addr_iface);
208 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
209 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
210
211 static void bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *, const char *args);
212
213 static void bond_init(void);
214 static void bond_run(struct bridge *);
215 static void bond_wait(struct bridge *);
216 static void bond_rebalance_port(struct port *);
217 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
218
219 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
220 static void port_reconfigure(struct port *);
221 static void port_destroy(struct port *);
222 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
223 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
224 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
225                                        uint16_t dp_ifidx);
226 static void port_update_bond_compat(struct port *);
227 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
228 static void port_update_bonding(struct port *);
229
230 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
231 static void mirror_destroy(struct mirror *);
232 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
233 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
234 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
235
236 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
237 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
238 static void brstp_run(struct bridge *);
239 static void brstp_wait(struct bridge *);
240
241 static void iface_create(struct port *, const char *name);
242 static void iface_destroy(struct iface *);
243 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
244 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
245                                          uint16_t dp_ifidx);
246
247 /* Hooks into ofproto processing. */
248 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
249 \f
250 /* Public functions. */
251
252 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
253  * internal ports, to 'svec'. */
254 void
255 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
256 {
257     struct bridge *br, *next;
258     size_t i, j;
259
260     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
261         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
262             struct port *port = br->ports[i];
263
264             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
265                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
266                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
267                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
268                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
269                 } else {
270                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
271                         svec_add(svec, iface->name);
272                     }
273                 }
274             }
275         }
276     }
277 }
278
279 /* The caller must already have called cfg_read(). */
280 void
281 bridge_init(void)
282 {
283     struct svec dpif_names;
284     size_t i;
285
286     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show);
287
288     svec_init(&dpif_names);
289     dp_enumerate(&dpif_names);
290     for (i = 0; i < dpif_names.n; i++) {
291         const char *dpif_name = dpif_names.names[i];
292         struct dpif *dpif;
293         int retval;
294
295         retval = dpif_open(dpif_name, &dpif);
296         if (!retval) {
297             struct svec all_names;
298             size_t j;
299
300             svec_init(&all_names);
301             dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
302             for (j = 0; j < all_names.n; j++) {
303                 if (cfg_has("bridge.%s.port", all_names.names[j])) {
304                     goto found;
305                 }
306             }
307             dpif_delete(dpif);
308         found:
309             svec_destroy(&all_names);
310             dpif_close(dpif);
311         }
312     }
313
314     bond_init();
315     bridge_reconfigure();
316 }
317
318 #ifdef HAVE_OPENSSL
319 static bool
320 config_string_change(const char *key, char **valuep)
321 {
322     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
323     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
324         free(*valuep);
325         *valuep = xstrdup(value);
326         return true;
327     } else {
328         return false;
329     }
330 }
331
332 static void
333 bridge_configure_ssl(void)
334 {
335     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
336      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
337     static char *private_key_file;
338     static char *certificate_file;
339     static char *cacert_file;
340     struct stat s;
341
342     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
343         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
344     }
345
346     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
347         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
348     }
349
350     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
351      * file has been removed, that we want to move back into
352      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
353      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
354      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
355     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
356         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
357         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
358                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
359     }
360 }
361 #endif
362
363 /* iterate_and_prune_ifaces() callback function that opens the network device
364  * for 'iface', if it is not already open, and retrieves the interface's MAC
365  * address and carrier status. */
366 static bool
367 init_iface_netdev(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
368                   void *aux UNUSED)
369 {
370     if (iface->netdev) {
371         return true;
372     } else if (!netdev_open(iface->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE,
373                             &iface->netdev)) {
374         netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
375         return true;
376     } else {
377         /* If the network device can't be opened, then we're not going to try
378          * to do anything with this interface. */
379         return false;
380     }
381 }
382
383 static bool
384 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux UNUSED)
385 {
386     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
387         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
388                  dpif_name(br->dpif),
389                  iface->name, iface->dp_ifidx);
390         return true;
391     } else {
392         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
393                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
394         return false;
395     }
396 }
397
398 static bool
399 set_iface_policing(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
400                    void *aux UNUSED)
401 {
402     int rate = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-rate", iface->name);
403     int burst = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-burst", iface->name);
404     netdev_set_policing(iface->netdev, rate, burst);
405     return true;
406 }
407
408 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
409  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
410  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
411 static void
412 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
413                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
414                                     void *aux),
415                          void *aux)
416 {
417     size_t i, j;
418
419     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
420         struct port *port = br->ports[i];
421         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
422             struct iface *iface = port->ifaces[j];
423             if (cb(br, iface, aux)) {
424                 j++;
425             } else {
426                 iface_destroy(iface);
427             }
428         }
429
430         if (port->n_ifaces) {
431             i++;
432         } else  {
433             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
434             port_destroy(port);
435         }
436     }
437 }
438
439 void
440 bridge_reconfigure(void)
441 {
442     struct svec old_br, new_br;
443     struct bridge *br, *next;
444     size_t i;
445
446     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
447
448     /* Collect old and new bridges. */
449     svec_init(&old_br);
450     svec_init(&new_br);
451     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
452         svec_add(&old_br, br->name);
453     }
454     cfg_get_subsections(&new_br, "bridge");
455
456     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
457     svec_sort(&old_br);
458     svec_sort(&new_br);
459     assert(svec_is_unique(&old_br));
460     assert(svec_is_unique(&new_br));
461     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
462         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
463             bridge_destroy(br);
464         }
465     }
466     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
467         const char *name = new_br.names[i];
468         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
469             bridge_create(name);
470         }
471     }
472     svec_destroy(&old_br);
473     svec_destroy(&new_br);
474
475 #ifdef HAVE_OPENSSL
476     /* Configure SSL. */
477     bridge_configure_ssl();
478 #endif
479
480     /* Reconfigure all bridges. */
481     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
482         bridge_reconfigure_one(br);
483     }
484
485     /* Add and delete ports on all datapaths.
486      *
487      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
488      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
489      * port deletions before any port additions. */
490     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
491         struct odp_port *dpif_ports;
492         size_t n_dpif_ports;
493         struct svec want_ifaces;
494
495         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
496         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
497         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
498             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
499             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
500                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
501                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
502                 if (retval) {
503                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
504                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
505                              strerror(retval));
506                 }
507             }
508         }
509         svec_destroy(&want_ifaces);
510         free(dpif_ports);
511     }
512     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
513         struct odp_port *dpif_ports;
514         size_t n_dpif_ports;
515         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
516
517         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
518         svec_init(&cur_ifaces);
519         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
520             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
521         }
522         free(dpif_ports);
523         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
524         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
525         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
526
527         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
528             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
529             int internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
530             int flags = internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
531             int error = dpif_port_add(br->dpif, if_name, flags, NULL);
532             if (error == EXFULL) {
533                 VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
534                          dpif_name(br->dpif));
535                 break;
536             } else if (error) {
537                 VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
538                          if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
539             }
540         }
541         svec_destroy(&cur_ifaces);
542         svec_destroy(&want_ifaces);
543         svec_destroy(&add_ifaces);
544     }
545     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
546         uint8_t ea[8];
547         uint64_t dpid;
548         struct iface *local_iface;
549         struct iface *hw_addr_iface;
550         uint8_t engine_type, engine_id;
551         bool add_id_to_iface = false;
552         struct svec nf_hosts;
553
554         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
555         iterate_and_prune_ifaces(br, init_iface_netdev, NULL);
556
557         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
558
559         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
560         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
561         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
562         if (local_iface) {
563             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
564             if (error) {
565                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
566                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
567                             "Ethernet address: %s",
568                             br->name, strerror(error));
569             }
570         }
571
572         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
573         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
574
575         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
576         dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &engine_type, &engine_id);
577         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
578             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
579                     br->name);
580         }
581         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
582             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
583         }
584         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
585             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
586                     br->name);
587         }
588         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
589             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
590                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
591                     br->name);
592         }
593         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
594             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
595                     "another port when 512 or more ports are used", 
596                     br->name);
597         }
598         svec_init(&nf_hosts);
599         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
600         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
601                     engine_id, add_id_to_iface)) {
602             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
603                     br->name);
604         }
605
606         /* Update the controller and related settings.  It would be more
607          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
608          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
609          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
610          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
611          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
612          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
613          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
614          * the datapath ID before the controller. */
615         bridge_reconfigure_controller(br);
616     }
617     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
618         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
619             struct port *port = br->ports[i];
620             port_update_vlan_compat(port);
621             port_update_bonding(port);
622         }
623     }
624     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
625         brstp_reconfigure(br);
626         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_policing, NULL);
627     }
628 }
629
630 static void
631 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
632                           struct iface **hw_addr_iface)
633 {
634     uint64_t requested_ea;
635     size_t i, j;
636     int error;
637
638     *hw_addr_iface = NULL;
639
640     /* Did the user request a particular MAC? */
641     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
642     if (requested_ea) {
643         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
644         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
645             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
646                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
647         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
648             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
649         } else {
650             return;
651         }
652     }
653
654     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
655      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
656      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
657     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
658     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
659         struct port *port = br->ports[i];
660         if (port->is_mirror_output_port) {
661             continue;
662         }
663         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
664             struct iface *iface = port->ifaces[j];
665             uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
666             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
667                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
668                 continue;
669             }
670             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
671             if (!error) {
672                 if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
673                     !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
674                     !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
675                     memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0) {
676                     memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
677                     *hw_addr_iface = iface;
678                 }
679             } else {
680                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
681                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
682                             iface->name, strerror(error));
683             }
684         }
685     }
686     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
687         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
688         *hw_addr_iface = NULL;
689         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
690                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
691     } else {
692         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
693                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
694     }
695 }
696
697 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
698  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
699  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
700  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
701  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
702 static uint64_t
703 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
704                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
705                         struct iface *hw_addr_iface)
706 {
707     /*
708      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
709      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
710      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
711      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
712      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
713      * ID.
714      *
715      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
716      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
717      * "sticks".
718      */
719     uint64_t dpid;
720
721     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
722     if (dpid) {
723         return dpid;
724     }
725
726     if (hw_addr_iface) {
727         int vlan;
728         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
729             /*
730              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
731              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
732              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
733              * device's physical network device.
734              *
735              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
736              * along with the VLAN identifier.
737              */
738             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
739             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
740             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
741             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
742             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
743         } else {
744             /*
745              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
746              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
747              */
748         }
749     } else {
750         /*
751          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
752          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
753          * natural unique identifier at all.
754          *
755          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
756          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
757          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
758          * an internal network is destroyed and then a new one is later
759          * created, so this is fairly effective.
760          *
761          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
762          * address on each run.
763          */
764         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
765         if (host_uuid) {
766             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
767             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
768             free(combined);
769             return dpid;
770         }
771     }
772
773     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
774 }
775
776 static uint64_t
777 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
778 {
779     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
780
781     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
782     sha1_bytes(data, n, hash);
783     eth_addr_mark_random(hash);
784     return eth_addr_to_uint64(hash);
785 }
786
787 int
788 bridge_run(void)
789 {
790     struct bridge *br, *next;
791     int retval;
792
793     retval = 0;
794     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
795         int error = bridge_run_one(br);
796         if (error) {
797             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
798             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
799                         "forcing reconfiguration", br->name);
800             if (!retval) {
801                 retval = error;
802             }
803         }
804     }
805     return retval;
806 }
807
808 void
809 bridge_wait(void)
810 {
811     struct bridge *br;
812
813     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
814         ofproto_wait(br->ofproto);
815         if (br->controller) {
816             continue;
817         }
818
819         if (br->ml) {
820             mac_learning_wait(br->ml);
821         }
822         bond_wait(br);
823         brstp_wait(br);
824     }
825 }
826
827 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
828  * configuration changes.  */
829 static void
830 bridge_flush(struct bridge *br)
831 {
832     COVERAGE_INC(bridge_flush);
833     br->flush = true;
834     if (br->ml) {
835         mac_learning_flush(br->ml);
836     }
837 }
838
839 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
840  * such interface. */
841 static struct iface *
842 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
843 {
844     size_t i, j;
845
846     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
847         struct port *port = br->ports[i];
848         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
849             struct iface *iface = port->ifaces[j];
850             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
851                 return iface;
852             }
853         }
854     }
855
856     return NULL;
857 }
858 \f
859 /* Bridge unixctl user interface functions. */
860 static void
861 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
862 {
863     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
864     const struct bridge *br;
865
866     br = bridge_lookup(args);
867     if (!br) {
868         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
869         return;
870     }
871
872     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
873     if (br->ml) {
874         const struct mac_entry *e;
875         LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
876             if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
877                 continue;
878             }
879             ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
880                           br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
881                           e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
882         }
883     }
884     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
885     ds_destroy(&ds);
886 }
887 \f
888 /* Bridge reconfiguration functions. */
889
890 static struct bridge *
891 bridge_create(const char *name)
892 {
893     struct bridge *br;
894     int error;
895
896     assert(!bridge_lookup(name));
897     br = xcalloc(1, sizeof *br);
898
899     error = dpif_create(name, &br->dpif);
900     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
901         error = dpif_open(name, &br->dpif);
902         if (error) {
903             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
904                      name, strerror(error));
905             free(br);
906             return NULL;
907         }
908         dpif_flow_flush(br->dpif);
909     } else if (error) {
910         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
911         free(br);
912         return NULL;
913     }
914
915     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
916     if (error) {
917         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
918         dpif_delete(br->dpif);
919         dpif_close(br->dpif);
920         free(br);
921         return NULL;
922     }
923
924     br->name = xstrdup(name);
925     br->ml = mac_learning_create();
926     br->sent_config_request = false;
927     eth_addr_random(br->default_ea);
928
929     port_array_init(&br->ifaces);
930
931     br->flush = false;
932     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
933
934     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
935
936     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
937
938     return br;
939 }
940
941 static void
942 bridge_destroy(struct bridge *br)
943 {
944     if (br) {
945         int error;
946
947         while (br->n_ports > 0) {
948             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
949         }
950         list_remove(&br->node);
951         error = dpif_delete(br->dpif);
952         if (error && error != ENOENT) {
953             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
954                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
955         }
956         dpif_close(br->dpif);
957         ofproto_destroy(br->ofproto);
958         free(br->controller);
959         mac_learning_destroy(br->ml);
960         port_array_destroy(&br->ifaces);
961         free(br->ports);
962         free(br->name);
963         free(br);
964     }
965 }
966
967 static struct bridge *
968 bridge_lookup(const char *name)
969 {
970     struct bridge *br;
971
972     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
973         if (!strcmp(br->name, name)) {
974             return br;
975         }
976     }
977     return NULL;
978 }
979
980 bool
981 bridge_exists(const char *name)
982 {
983     return bridge_lookup(name) ? true : false;
984 }
985
986 uint64_t
987 bridge_get_datapathid(const char *name)
988 {
989     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
990     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
991 }
992
993 static int
994 bridge_run_one(struct bridge *br)
995 {
996     int error;
997
998     error = ofproto_run1(br->ofproto);
999     if (error) {
1000         return error;
1001     }
1002
1003     if (br->ml) {
1004         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1005     }
1006     bond_run(br);
1007     brstp_run(br);
1008
1009     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1010     br->flush = false;
1011
1012     return error;
1013 }
1014
1015 static const char *
1016 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
1017 {
1018     const char *controller;
1019
1020     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
1021     if (!controller) {
1022         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
1023     }
1024     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
1025 }
1026
1027 static bool
1028 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1029 {
1030     struct svec *ifaces = ifaces_;
1031     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1032         svec_add(ifaces, iface->name);
1033         svec_sort(ifaces);
1034         return true;
1035     } else {
1036         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1037                  "removing from %s",
1038                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1039         return false;
1040     }
1041 }
1042
1043 static void
1044 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
1045 {
1046     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
1047     struct svec listeners, old_listeners;
1048     struct svec snoops, old_snoops;
1049     size_t i;
1050
1051     /* Collect old ports. */
1052     svec_init(&old_ports);
1053     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1054         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
1055     }
1056     svec_sort(&old_ports);
1057     assert(svec_is_unique(&old_ports));
1058
1059     /* Collect new ports. */
1060     svec_init(&new_ports);
1061     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
1062     svec_sort(&new_ports);
1063     if (bridge_get_controller(br)) {
1064         char local_name[IF_NAMESIZE];
1065         int error;
1066
1067         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1068                                    local_name, sizeof local_name);
1069         if (!error && !svec_contains(&new_ports, local_name)) {
1070             svec_add(&new_ports, local_name);
1071             svec_sort(&new_ports);
1072         }
1073     }
1074     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
1075         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1076                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
1077         svec_unique(&new_ports);
1078     }
1079
1080     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
1081
1082     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1083     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
1084         struct port *port = br->ports[i];
1085         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
1086             port_destroy(port);
1087         } else {
1088             i++;
1089         }
1090     }
1091     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
1092         const char *name = new_ports.names[i];
1093         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
1094             port_create(br, name);
1095         }
1096     }
1097     svec_destroy(&old_ports);
1098     svec_destroy(&new_ports);
1099
1100     /* Reconfigure all ports. */
1101     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1102         port_reconfigure(br->ports[i]);
1103     }
1104
1105     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1106     svec_init(&ifaces);
1107     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1108     svec_destroy(&ifaces);
1109
1110     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1111      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1112      * controller to another?) */
1113
1114     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1115     svec_init(&listeners);
1116     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1117     if (!listeners.n) {
1118         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1119                                               ovs_rundir, br->name));
1120     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1121         svec_clear(&listeners);
1122     }
1123     svec_sort_unique(&listeners);
1124
1125     svec_init(&old_listeners);
1126     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1127     svec_sort_unique(&old_listeners);
1128
1129     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1130         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1131     }
1132     svec_destroy(&listeners);
1133     svec_destroy(&old_listeners);
1134
1135     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1136     svec_init(&snoops);
1137     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1138     if (!snoops.n) {
1139         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1140                                            ovs_rundir, br->name));
1141     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1142         svec_clear(&snoops);
1143     }
1144     svec_sort_unique(&snoops);
1145
1146     svec_init(&old_snoops);
1147     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1148     svec_sort_unique(&old_snoops);
1149
1150     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1151         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1152     }
1153     svec_destroy(&snoops);
1154     svec_destroy(&old_snoops);
1155
1156     mirror_reconfigure(br);
1157 }
1158
1159 static void
1160 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1161 {
1162     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1163     const char *controller;
1164
1165     controller = bridge_get_controller(br);
1166     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1167         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1168     }
1169     free(br->controller);
1170     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1171
1172     if (controller) {
1173         const char *fail_mode;
1174         int max_backoff, probe;
1175         int rate_limit, burst_limit;
1176
1177         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1178             bool update_resolv_conf = true;
1179
1180             if (cfg_has("%s.update-resolv.conf", pfx)) {
1181                 update_resolv_conf = cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1182                         pfx);
1183             }
1184             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1185                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1186                                   update_resolv_conf);
1187         } else {
1188             struct iface *local_iface;
1189             bool in_band;
1190
1191             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1192                                      "%s.in-band", pfx)
1193                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1194             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1195             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1196
1197             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1198             if (local_iface
1199                 && cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1200                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1201                 struct in_addr ip, mask, gateway;
1202                 ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1203                 mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1204                 gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1205
1206                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1207                 if (!mask.s_addr) {
1208                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1209                 }
1210                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1211                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1212                               "netmask "IP_FMT,
1213                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1214                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1215                 }
1216
1217                 if (gateway.s_addr) {
1218                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1219                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1220                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1221                     }
1222                 }
1223             }
1224         }
1225
1226         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1227         if (!fail_mode) {
1228             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1229         }
1230         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1231                             (!fail_mode
1232                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1233                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1234
1235         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1236         if (probe < 5) {
1237             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1238             if (probe < 5) {
1239                 probe = 15;
1240             }
1241         }
1242         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1243
1244         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1245         if (!max_backoff) {
1246             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1247             if (!max_backoff) {
1248                 max_backoff = 15;
1249             }
1250         }
1251         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1252
1253         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1254         if (!rate_limit) {
1255             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1256         }
1257         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1258         if (!burst_limit) {
1259             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1260         }
1261         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1262
1263         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1264
1265         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1266             struct svec command_acls;
1267             char *command_acl;
1268
1269             svec_init(&command_acls);
1270             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1271             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1272
1273             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1274                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1275                                                         pfx));
1276
1277             svec_destroy(&command_acls);
1278             free(command_acl);
1279         } else {
1280             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1281         }
1282     } else {
1283         union ofp_action action;
1284         flow_t flow;
1285
1286         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1287          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1288         memset(&action, 0, sizeof action);
1289         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1290         action.output.len = htons(sizeof action);
1291         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1292         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1293         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1294                          &action, 1, 0);
1295
1296         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1297         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1298         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1299         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1300         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1301     }
1302     free(pfx);
1303
1304     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1305 }
1306
1307 static void
1308 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1309 {
1310     size_t i, j;
1311
1312     svec_init(ifaces);
1313     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1314         struct port *port = br->ports[i];
1315         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1316             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1317             svec_add(ifaces, iface->name);
1318         }
1319     }
1320     svec_sort(ifaces);
1321     assert(svec_is_unique(ifaces));
1322 }
1323
1324 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1325  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1326  *
1327  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1328  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1329  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1330  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1331  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1332 static void
1333 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1334 {
1335     struct odp_port *dpif_ports;
1336     size_t n_dpif_ports;
1337     size_t i, j;
1338
1339     /* Reset all interface numbers. */
1340     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1341         struct port *port = br->ports[i];
1342         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1343             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1344             iface->dp_ifidx = -1;
1345         }
1346     }
1347     port_array_clear(&br->ifaces);
1348
1349     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1350     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1351         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1352         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1353         if (iface) {
1354             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1355                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1356                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1357             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1358                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1359                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1360             } else {
1361                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1362                 iface->dp_ifidx = p->port;
1363             }
1364         }
1365     }
1366     free(dpif_ports);
1367 }
1368 \f
1369 /* Bridge packet processing functions. */
1370
1371 static int
1372 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1373 {
1374     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1375 }
1376
1377 static struct bond_entry *
1378 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1379 {
1380     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1381 }
1382
1383 static int
1384 bond_choose_iface(const struct port *port)
1385 {
1386     size_t i;
1387     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1388         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1389             return i;
1390         }
1391     }
1392     return -1;
1393 }
1394
1395 static bool
1396 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1397                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1398 {
1399     struct iface *iface;
1400
1401     assert(port->n_ifaces);
1402     if (port->n_ifaces == 1) {
1403         iface = port->ifaces[0];
1404     } else {
1405         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1406         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1407             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1408             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1409              * is only good for testing the rebalancing code. */
1410             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1411             if (e->iface_idx < 0) {
1412                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1413                 return false;
1414             }
1415             e->iface_tag = tag_create_random();
1416         }
1417         *tags |= e->iface_tag;
1418         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1419     }
1420     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1421     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1422     return true;
1423 }
1424
1425 static void
1426 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1427 {
1428     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1429     struct port *port = iface->port;
1430
1431     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1432         /* Nothing to do. */
1433         return;
1434     }
1435     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1436                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1437     if (carrier == iface->enabled) {
1438         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1439         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1440                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1441     } else if (carrier && port->updelay && port->active_iface < 0) {
1442         iface->delay_expires = time_msec();
1443         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1444                      "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1445     } else {
1446         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1447         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1448         if (delay) {
1449             VLOG_INFO_RL(&rl,
1450                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1451                          iface->name,
1452                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1453                          carrier ? "up" : "down",
1454                          delay);
1455         }
1456     }
1457 }
1458
1459 static void
1460 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1461 {
1462     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1463
1464     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1465     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1466     if (port->active_iface >= 0) {
1467         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1468                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1469     } else {
1470         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1471                      port->name);
1472     }
1473 }
1474
1475 static void
1476 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1477 {
1478     struct port *port = iface->port;
1479     struct bridge *br = port->bridge;
1480
1481     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1482     if (enable == iface->enabled) {
1483         return;
1484     }
1485
1486     iface->enabled = enable;
1487     if (!iface->enabled) {
1488         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1489         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1490         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1491             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1492                                port->active_iface_tag);
1493             bond_choose_active_iface(port);
1494         }
1495         bond_send_learning_packets(port);
1496     } else {
1497         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1498         if (port->active_iface < 0) {
1499             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1500             bond_choose_active_iface(port);
1501             bond_send_learning_packets(port);
1502         }
1503         iface->tag = tag_create_random();
1504     }
1505 }
1506
1507 static void
1508 bond_run(struct bridge *br)
1509 {
1510     size_t i, j;
1511
1512     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1513         struct port *port = br->ports[i];
1514         if (port->n_ifaces < 2) {
1515             continue;
1516         }
1517         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1518             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1519             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1520                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1521             }
1522         }
1523     }
1524 }
1525
1526 static void
1527 bond_wait(struct bridge *br)
1528 {
1529     size_t i, j;
1530
1531     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1532         struct port *port = br->ports[i];
1533         if (port->n_ifaces < 2) {
1534             continue;
1535         }
1536         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1537             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1538             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1539                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1540             }
1541         }
1542     }
1543 }
1544
1545 static bool
1546 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1547         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1548         tag_type *tags)
1549 {
1550     /* STP handling.
1551      *
1552      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1553      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1554      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1555      *
1556      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1557     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1558     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1559         return false;
1560     }
1561
1562     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1563               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1564               : ntohs(flow->dl_vlan));
1565     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1566 }
1567
1568 static void
1569 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1570 {
1571     struct dst tmp = *p;
1572     *p = *q;
1573     *q = tmp;
1574 }
1575
1576 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1577  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1578  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1579  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1580  * possibly overkill.) */
1581 static void
1582 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1583 {
1584     struct dst *first = dsts;
1585     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1586
1587     while (first != last) {
1588         /* Invariants:
1589          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1590          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1591          *      - first < last. */
1592         while (first->vlan == vlan) {
1593             if (++first == last) {
1594                 return;
1595             }
1596         }
1597
1598         /* Same invariants, plus one additional:
1599          *      - first->vlan != vlan.
1600          */
1601         while (last[-1].vlan != vlan) {
1602             if (--last == first) {
1603                 return;
1604             }
1605         }
1606
1607         /* Same invariants, plus one additional:
1608          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1609         swap_dst(first++, --last);
1610     }
1611 }
1612
1613 static int
1614 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1615 {
1616     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1617     return ffs(mask);
1618 }
1619
1620 static bool
1621 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1622                  const struct dst *test)
1623 {
1624     size_t i;
1625     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1626         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1627             return true;
1628         }
1629     }
1630     return false;
1631 }
1632
1633 static bool
1634 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1635 {
1636     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1637 }
1638
1639 static bool
1640 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1641 {
1642     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1643 }
1644
1645 static size_t
1646 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1647              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1648              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1649 {
1650     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1651     struct dst *dst = dsts;
1652     size_t i;
1653
1654     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1655     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1656         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1657         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1658         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1659             struct port *port = br->ports[i];
1660             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1661                 && !port->is_mirror_output_port
1662                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1663                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1664                 dst++;
1665             }
1666         }
1667     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1668         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1669         dst++;
1670     }
1671
1672     while (mirrors) {
1673         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1674         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1675             if (m->out_port) {
1676                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1677                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1678                     dst++;
1679                 }
1680             } else {
1681                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1682                     struct port *port = br->ports[i];
1683                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1684                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)
1685                         && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst))
1686                     {
1687                         if (port->vlan < 0) {
1688                             dst->vlan = m->out_vlan;
1689                         }
1690                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1691                             && dst->vlan == vlan) {
1692                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1693                             continue;
1694                         }
1695                         dst++;
1696                     }
1697                 }
1698             }
1699         }
1700         mirrors &= mirrors - 1;
1701     }
1702
1703     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1704     return dst - dsts;
1705 }
1706
1707 static void UNUSED
1708 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1709 {
1710     for (; n--; dsts++) {
1711         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1712         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1713             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1714         }
1715     }
1716 }
1717
1718 static void
1719 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1720                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1721                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1722 {
1723     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1724     size_t n_dsts;
1725     const struct dst *p;
1726     uint16_t cur_vlan;
1727
1728     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1729
1730     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1731     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1732         union odp_action *a;
1733         if (p->vlan != cur_vlan) {
1734             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1735                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1736             } else {
1737                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1738                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1739             }
1740             cur_vlan = p->vlan;
1741         }
1742         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1743         a->output.port = p->dp_ifidx;
1744     }
1745 }
1746
1747 static bool
1748 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1749 {
1750     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1751     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1752             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1753             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1754             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1755 }
1756
1757 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1758  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1759  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1760 static bool
1761 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1762              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1763              tag_type *tags)
1764 {
1765     struct iface *in_iface;
1766     struct port *in_port;
1767     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1768     int vlan;
1769
1770     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1771     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1772     if (!in_iface) {
1773         /* No interface?  Something fishy... */
1774         if (packet != NULL) {
1775             /* Odd.  A few possible reasons here:
1776              *
1777              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1778              *   queued up from it.
1779              *
1780              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1781              *   add-if") that we don't know about.
1782              *
1783              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1784              *   one of our bridge ports.
1785              */
1786             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1787
1788             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1789                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1790         }
1791
1792         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1793         return true;
1794     }
1795     in_port = in_iface->port;
1796
1797     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1798      *
1799      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1800      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1801      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1802      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1803      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1804     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1805     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1806         vlan = 0;
1807     }
1808     if (in_port->vlan >= 0) {
1809         if (vlan) {
1810             /* XXX support double tagging? */
1811             if (packet != NULL) {
1812                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1813                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1814                              "packet received on port %s configured with "
1815                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1816                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1817                              in_port->name, in_port->vlan);
1818             }
1819             goto done;
1820         }
1821         vlan = in_port->vlan;
1822     } else {
1823         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1824             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1825             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1826                          "packet received on port %s not configured for "
1827                          "trunking VLAN %d",
1828                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1829             goto done;
1830         }
1831     }
1832
1833     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1834      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1835      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1836     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1837         goto done;
1838     }
1839
1840     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1841     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1842         goto done;
1843     }
1844
1845     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1846     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1847         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1848         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1849                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1850                      br->name, in_port->name);
1851         goto done;
1852     }
1853
1854     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1855      * avoid receiving duplicates. */
1856     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1857         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1858         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1859             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1860             goto done;
1861         } else {
1862             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1863              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1864              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1865              * an exception to this rule: the host has moved to another
1866              * switch. */
1867             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1868             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1869                 if (packet) {
1870                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1871                         goto done;
1872                     }
1873                 } else {
1874                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1875                      * flow entry doesn't include enough information and we
1876                      * don't have a packet.  Punt. */
1877                     return false;
1878                 }
1879             }
1880         }
1881     }
1882
1883     /* MAC learning. */
1884     out_port = FLOOD_PORT;
1885     if (br->ml) {
1886         int out_port_idx;
1887
1888         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1889         if (packet) {
1890             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1891                                                   vlan, in_port->port_idx);
1892             if (rev_tag) {
1893                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1894                  * so keep the rate limit relatively high. */
1895                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1896                                                                         300);
1897                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1898                             "on port %s in VLAN %d",
1899                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1900                             in_port->name, vlan);
1901                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1902             }
1903         }
1904
1905         /* Determine output port. */
1906         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
1907                                                tags);
1908         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
1909             out_port = br->ports[out_port_idx];
1910         }
1911     }
1912
1913     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
1914      * wants us to discard. */
1915     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
1916         out_port = NULL;
1917     }
1918
1919 done:
1920     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
1921
1922     /*
1923      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
1924      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
1925      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
1926      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
1927      */
1928     return (in_port->n_ifaces < 2
1929             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
1930             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
1931 }
1932
1933 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
1934  * number. */
1935 static void
1936 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
1937                               const struct ofp_phy_port *opp,
1938                               void *br_)
1939 {
1940     struct bridge *br = br_;
1941     struct iface *iface;
1942     struct port *port;
1943
1944     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
1945     if (!iface) {
1946         return;
1947     }
1948     port = iface->port;
1949
1950     if (reason == OFPPR_DELETE) {
1951         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
1952                   br->name, iface->name);
1953         iface_destroy(iface);
1954         if (!port->n_ifaces) {
1955             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1956                       br->name, port->name);
1957             port_destroy(port);
1958         }
1959
1960         bridge_flush(br);
1961     } else {
1962         if (port->n_ifaces > 1) {
1963             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
1964             bond_link_status_update(iface, up);
1965             port_update_bond_compat(port);
1966         }
1967     }
1968 }
1969
1970 static bool
1971 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
1972                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
1973 {
1974     struct bridge *br = br_;
1975
1976 #if 0
1977     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
1978         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
1979         brstp_receive(br, flow, payload);
1980         return true;
1981     }
1982 #endif
1983
1984     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
1985     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
1986 }
1987
1988 static void
1989 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
1990                               const union odp_action *actions,
1991                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
1992                               void *br_)
1993 {
1994     struct bridge *br = br_;
1995     const union odp_action *a;
1996
1997     if (!br->has_bonded_ports) {
1998         return;
1999     }
2000
2001     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2002         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2003             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2004             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
2005                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
2006                 e->tx_bytes += n_bytes;
2007             }
2008         }
2009     }
2010 }
2011
2012 static void
2013 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2014 {
2015     struct bridge *br = br_;
2016     size_t i;
2017
2018     if (!br->has_bonded_ports) {
2019         return;
2020     }
2021
2022     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2023      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2024     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2025         return;
2026     }
2027     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2028
2029     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2030         struct port *port = br->ports[i];
2031         if (port->n_ifaces > 1) {
2032             bond_rebalance_port(port);
2033         }
2034     }
2035 }
2036
2037 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2038     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2039     bridge_normal_ofhook_cb,
2040     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2041     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2042 };
2043 \f
2044 /* Bonding functions. */
2045
2046 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2047  * bond rebalancing.  */
2048 struct slave_balance {
2049     struct iface *iface;        /* The interface. */
2050     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2051
2052     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2053      * increasing tx_bytes. */
2054     struct bond_entry **hashes;
2055     size_t n_hashes;
2056 };
2057
2058 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2059  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2060  * ascending order of bytes transmitted. */
2061 static int
2062 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2063 {
2064     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2065     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2066     const struct bond_entry *a = *ap;
2067     const struct bond_entry *b = *bp;
2068     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2069         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2070     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2071         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2072     } else {
2073         return 0;
2074     }
2075 }
2076
2077 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2078  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2079 static int
2080 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2081 {
2082     const struct slave_balance *a = a_;
2083     const struct slave_balance *b = b_;
2084     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2085         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2086     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2087         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2088     } else {
2089         return 0;
2090     }
2091 }
2092
2093 static void
2094 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2095 {
2096     struct slave_balance tmp = *a;
2097     *a = *b;
2098     *b = tmp;
2099 }
2100
2101 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2102  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2103  *
2104  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2105  * location. */
2106 static void
2107 resort_bals(struct slave_balance *p,
2108             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2109 {
2110     if (n_bals > 1) {
2111         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2112             swap_bals(p, p - 1);
2113         }
2114         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2115             swap_bals(p, p + 1);
2116         }
2117     }
2118 }
2119
2120 static void
2121 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2122 {
2123     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2124         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2125         const struct slave_balance *b;
2126
2127         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2128             size_t i;
2129
2130             if (b > bals) {
2131                 ds_put_char(&ds, ',');
2132             }
2133             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2134                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2135
2136             if (!b->iface->enabled) {
2137                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2138             }
2139             if (b->n_hashes > 0) {
2140                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2141                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2142                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2143                     if (i > 0) {
2144                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2145                     }
2146                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2147                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2148                 }
2149                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2150             }
2151         }
2152         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2153         ds_destroy(&ds);
2154     }
2155 }
2156
2157 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2158 static void
2159 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2160                 struct bond_entry *hash)
2161 {
2162     struct port *port = from->iface->port;
2163     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2164
2165     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2166               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2167               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2168               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2169               from->iface->name, to->iface->name,
2170               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2171               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2172
2173     /* Delete element from from->hashes.
2174      *
2175      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2176      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2177      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2178      * point in doing that.  */
2179     if (from->hashes[0] == hash) {
2180         from->hashes++;
2181     } else {
2182         int i = hash - from->hashes[0];
2183         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2184                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2185     }
2186     from->n_hashes--;
2187
2188     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2189     from->tx_bytes -= delta;
2190     to->tx_bytes += delta;
2191
2192     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2193     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2194     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2195     hash->iface_tag = tag_create_random();
2196 }
2197
2198 static void
2199 bond_rebalance_port(struct port *port)
2200 {
2201     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2202     size_t n_bals;
2203     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2204     struct slave_balance *b, *from, *to;
2205     struct bond_entry *e;
2206     size_t i;
2207
2208     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2209      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2210      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2211      * loaded slave.
2212      *
2213      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2214      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2215      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2216      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2217      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2218     n_bals = port->n_ifaces;
2219     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2220         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2221         b->tx_bytes = 0;
2222         b->hashes = NULL;
2223         b->n_hashes = 0;
2224     }
2225     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2226         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2227     }
2228     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2229     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2230         e = hashes[i];
2231         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2232             b = &bals[e->iface_idx];
2233             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2234             if (!b->hashes) {
2235                 b->hashes = &hashes[i];
2236             }
2237             b->n_hashes++;
2238         }
2239     }
2240     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2241     log_bals(bals, n_bals, port);
2242
2243     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2244      * array earlier). */
2245     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2246         n_bals--;
2247         if (!n_bals) {
2248             return;
2249         }
2250     }
2251
2252     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2253     to = &bals[n_bals - 1];
2254     for (from = bals; from < to; ) {
2255         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2256         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2257             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2258              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2259              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2260             break;
2261         } else if (from->n_hashes == 1) {
2262             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2263              * load away from it, even though we want to. */
2264             from++;
2265         } else {
2266             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2267              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2268              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2269              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2270              *
2271              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2272              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2273              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2274              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2275             size_t i;
2276
2277             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2278                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2279                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2280                     break;
2281                 }
2282             }
2283             if (i < from->n_hashes) {
2284                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2285
2286                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2287                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2288                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2289                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2290                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2291                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2292             } else {
2293                 from++;
2294             }
2295         }
2296     }
2297
2298     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2299      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2300     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2301         e->tx_bytes /= 2;
2302     }
2303 }
2304
2305 static void
2306 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2307 {
2308     struct bridge *br = port->bridge;
2309     struct mac_entry *e;
2310     struct ofpbuf packet;
2311     int error, n_packets, n_errors;
2312
2313     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2314         return;
2315     }
2316
2317     ofpbuf_init(&packet, 128);
2318     error = n_packets = n_errors = 0;
2319     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2320         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2321         union ofp_action actions[2], *a;
2322         struct eth_header *eth;
2323         struct llc_snap_header *llc_snap;
2324         uint16_t dp_ifidx;
2325         tag_type tags = 0;
2326         flow_t flow;
2327         int retval;
2328
2329         if (e->port == port->port_idx
2330             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2331             continue;
2332         }
2333
2334         /* Compose packet to send. */
2335         ofpbuf_clear(&packet);
2336         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2337         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2338         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2339         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2340
2341         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2342         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2343         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2344
2345         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2346         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2347         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2348         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2349         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2350
2351         /* Compose actions. */
2352         memset(actions, 0, sizeof actions);
2353         a = actions;
2354         if (e->vlan) {
2355             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2356             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2357             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2358             a++;
2359         }
2360         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2361         a->output.len = htons(sizeof *a);
2362         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2363         a++;
2364
2365         /* Send packet. */
2366         n_packets++;
2367         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2368         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2369                                      &packet);
2370         if (retval) {
2371             error = retval;
2372             n_errors++;
2373         }
2374     }
2375     ofpbuf_uninit(&packet);
2376
2377     if (n_errors) {
2378         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2379         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2380                      "packets, last error was: %s",
2381                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2382     } else {
2383         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2384                  port->name, n_packets);
2385     }
2386 }
2387 \f
2388 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2389
2390 static void
2391 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2392 {
2393     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2394     const struct bridge *br;
2395
2396     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2397
2398     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2399         size_t i;
2400
2401         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2402             const struct port *port = br->ports[i];
2403             if (port->n_ifaces > 1) {
2404                 size_t j;
2405
2406                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2407                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2408                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2409                     if (j) {
2410                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2411                     }
2412                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2413                 }
2414                 ds_put_char(&ds, '\n');
2415             }
2416         }
2417     }
2418     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2419     ds_destroy(&ds);
2420 }
2421
2422 static struct port *
2423 bond_find(const char *name)
2424 {
2425     const struct bridge *br;
2426
2427     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2428         size_t i;
2429
2430         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2431             struct port *port = br->ports[i];
2432             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2433                 return port;
2434             }
2435         }
2436     }
2437     return NULL;
2438 }
2439
2440 static void
2441 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2442 {
2443     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2444     const struct port *port;
2445     size_t j;
2446
2447     port = bond_find(args);
2448     if (!port) {
2449         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2450         return;
2451     }
2452
2453     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2454     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2455     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2456                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2457     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2458         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2459         struct bond_entry *be;
2460
2461         /* Basic info. */
2462         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2463                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2464         if (j == port->active_iface) {
2465             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2466         }
2467         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2468             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2469                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2470                           iface->delay_expires - time_msec());
2471         }
2472
2473         /* Hashes. */
2474         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2475             int hash = be - port->bond_hash;
2476             struct mac_entry *me;
2477
2478             if (be->iface_idx != j) {
2479                 continue;
2480             }
2481
2482             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2483                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2484
2485             /* MACs. */
2486             if (!port->bridge->ml) {
2487                 break;
2488             }
2489
2490             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2491                            &port->bridge->ml->lrus) {
2492                 uint16_t dp_ifidx;
2493                 tag_type tags = 0;
2494                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2495                     && me->port != port->port_idx
2496                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2497                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2498                 {
2499                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2500                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2501                 }
2502             }
2503         }
2504     }
2505     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2506     ds_destroy(&ds);
2507 }
2508
2509 static void
2510 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2511 {
2512     char *args = (char *) args_;
2513     char *save_ptr = NULL;
2514     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2515     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2516     struct port *port;
2517     struct iface *iface;
2518     struct bond_entry *entry;
2519     int hash;
2520
2521     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2522     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2523     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2524     if (!slave_s) {
2525         unixctl_command_reply(conn, 501,
2526                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2527         return;
2528     }
2529
2530     port = bond_find(bond_s);
2531     if (!port) {
2532         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2533         return;
2534     }
2535
2536     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2537         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2538         hash = bond_hash(mac);
2539     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2540         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2541     } else {
2542         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2543         return;
2544     }
2545
2546     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2547     if (!iface) {
2548         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2549         return;
2550     }
2551
2552     if (!iface->enabled) {
2553         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2554         return;
2555     }
2556
2557     entry = &port->bond_hash[hash];
2558     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2559     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2560     entry->iface_tag = tag_create_random();
2561     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2562 }
2563
2564 static void
2565 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2566 {
2567     char *args = (char *) args_;
2568     char *save_ptr = NULL;
2569     char *bond_s, *slave_s;
2570     struct port *port;
2571     struct iface *iface;
2572
2573     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2574     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2575     if (!slave_s) {
2576         unixctl_command_reply(conn, 501,
2577                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2578         return;
2579     }
2580
2581     port = bond_find(bond_s);
2582     if (!port) {
2583         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2584         return;
2585     }
2586
2587     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2588     if (!iface) {
2589         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2590         return;
2591     }
2592
2593     if (!iface->enabled) {
2594         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2595         return;
2596     }
2597
2598     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2599         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2600         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2601         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2602         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2603                   port->name, iface->name);
2604         bond_send_learning_packets(port);
2605         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2606     } else {
2607         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2608     }
2609 }
2610
2611 static void
2612 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2613 {
2614     char *args = (char *) args_;
2615     char *save_ptr = NULL;
2616     char *bond_s, *slave_s;
2617     struct port *port;
2618     struct iface *iface;
2619
2620     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2621     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2622     if (!slave_s) {
2623         unixctl_command_reply(conn, 501,
2624                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2625         return;
2626     }
2627
2628     port = bond_find(bond_s);
2629     if (!port) {
2630         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2631         return;
2632     }
2633
2634     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2635     if (!iface) {
2636         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2637         return;
2638     }
2639
2640     bond_enable_slave(iface, enable);
2641     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2642 }
2643
2644 static void
2645 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2646 {
2647     enable_slave(conn, args, true);
2648 }
2649
2650 static void
2651 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2652 {
2653     enable_slave(conn, args, false);
2654 }
2655
2656 static void
2657 bond_init(void)
2658 {
2659     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2660     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2661     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2662     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2663                              bond_unixctl_set_active_slave);
2664     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2665     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2666 }
2667 \f
2668 /* Port functions. */
2669
2670 static void
2671 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2672 {
2673     struct port *port;
2674
2675     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2676     port->bridge = br;
2677     port->port_idx = br->n_ports;
2678     port->vlan = -1;
2679     port->trunks = NULL;
2680     port->name = xstrdup(name);
2681     port->active_iface = -1;
2682     port->stp_state = STP_DISABLED;
2683     port->stp_state_tag = 0;
2684
2685     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2686         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2687                                sizeof *br->ports);
2688     }
2689     br->ports[br->n_ports++] = port;
2690
2691     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2692     bridge_flush(br);
2693 }
2694
2695 static void
2696 port_reconfigure(struct port *port)
2697 {
2698     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2699     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2700     unsigned long *trunks;
2701     int vlan;
2702     size_t i;
2703
2704     /* Collect old and new interfaces. */
2705     svec_init(&old_ifaces);
2706     svec_init(&new_ifaces);
2707     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2708         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2709     }
2710     svec_sort(&old_ifaces);
2711     if (bonded) {
2712         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2713         if (!new_ifaces.n) {
2714             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2715                      port->name);
2716         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2717             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2718                       port->name);
2719         }
2720
2721         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2722         if (port->updelay < 0) {
2723             port->updelay = 0;
2724         }
2725         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2726         if (port->downdelay < 0) {
2727             port->downdelay = 0;
2728         }
2729     } else {
2730         svec_init(&new_ifaces);
2731         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2732     }
2733
2734     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2735     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2736         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2737         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2738             iface_destroy(iface);
2739         } else {
2740             i++;
2741         }
2742     }
2743     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2744         const char *name = new_ifaces.names[i];
2745         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2746             iface_create(port, name);
2747         }
2748     }
2749
2750     /* Get VLAN tag. */
2751     vlan = -1;
2752     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2753         if (!bonded) {
2754             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2755             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2756                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2757             }
2758         } else {
2759             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2760              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2761             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2762                       port->name);
2763         }
2764     }
2765     if (port->vlan != vlan) {
2766         port->vlan = vlan;
2767         bridge_flush(port->bridge);
2768     }
2769
2770     /* Get trunked VLANs. */
2771     trunks = NULL;
2772     if (vlan < 0) {
2773         size_t n_trunks, n_errors;
2774         size_t i;
2775
2776         trunks = bitmap_allocate(4096);
2777         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2778         n_errors = 0;
2779         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2780             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2781             if (trunk >= 0) {
2782                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2783             } else {
2784                 n_errors++;
2785             }
2786         }
2787         if (n_errors) {
2788             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2789                      port->name, n_trunks);
2790         }
2791         if (n_errors == n_trunks) {
2792             if (n_errors) {
2793                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2794                          port->name);
2795             }
2796             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2797         }
2798     } else {
2799         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2800             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2801                      port->name, port->name);
2802         }
2803     }
2804     if (trunks == NULL
2805         ? port->trunks != NULL
2806         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2807         bridge_flush(port->bridge);
2808     }
2809     bitmap_free(port->trunks);
2810     port->trunks = trunks;
2811
2812     svec_destroy(&old_ifaces);
2813     svec_destroy(&new_ifaces);
2814 }
2815
2816 static void
2817 port_destroy(struct port *port)
2818 {
2819     if (port) {
2820         struct bridge *br = port->bridge;
2821         struct port *del;
2822         size_t i;
2823
2824         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2825
2826         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2827             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2828             if (m && m->out_port == port) {
2829                 mirror_destroy(m);
2830             }
2831         }
2832
2833         while (port->n_ifaces > 0) {
2834             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2835         }
2836
2837         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2838         del->port_idx = port->port_idx;
2839
2840         free(port->ifaces);
2841         bitmap_free(port->trunks);
2842         free(port->name);
2843         free(port);
2844         bridge_flush(br);
2845     }
2846 }
2847
2848 static struct port *
2849 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2850 {
2851     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2852     return iface ? iface->port : NULL;
2853 }
2854
2855 static struct port *
2856 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2857 {
2858     size_t i;
2859
2860     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2861         struct port *port = br->ports[i];
2862         if (!strcmp(port->name, name)) {
2863             return port;
2864         }
2865     }
2866     return NULL;
2867 }
2868
2869 static struct iface *
2870 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2871 {
2872     size_t j;
2873
2874     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2875         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2876         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2877             return iface;
2878         }
2879     }
2880     return NULL;
2881 }
2882
2883 static void
2884 port_update_bonding(struct port *port)
2885 {
2886     if (port->n_ifaces < 2) {
2887         /* Not a bonded port. */
2888         if (port->bond_hash) {
2889             free(port->bond_hash);
2890             port->bond_hash = NULL;
2891             proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2892         }
2893     } else {
2894         if (!port->bond_hash) {
2895             size_t i;
2896
2897             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2898             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2899                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2900                 e->iface_idx = -1;
2901                 e->tx_bytes = 0;
2902             }
2903             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
2904             bond_choose_active_iface(port);
2905         }
2906         port_update_bond_compat(port);
2907     }
2908 }
2909
2910 static void
2911 port_update_bond_compat(struct port *port)
2912 {
2913     struct compat_bond bond;
2914     size_t i;
2915
2916     if (port->n_ifaces < 2) {
2917         return;
2918     }
2919
2920     bond.up = false;
2921     bond.updelay = port->updelay;
2922     bond.downdelay = port->downdelay;
2923     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
2924     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
2925     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2926         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2927         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
2928         slave->name = iface->name;
2929         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
2930                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
2931         if (slave->up) {
2932             bond.up = true;
2933         }
2934         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
2935     }
2936     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
2937     free(bond.slaves);
2938 }
2939
2940 static void
2941 port_update_vlan_compat(struct port *port)
2942 {
2943     struct bridge *br = port->bridge;
2944     char *vlandev_name = NULL;
2945
2946     if (port->vlan > 0) {
2947         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
2948          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
2949          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
2950          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
2951          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
2952          * includes port->vlan.
2953          *
2954          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
2955          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
2956          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
2957         size_t i;
2958         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2959             struct port *p = br->ports[i];
2960             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
2961                 && p->n_ifaces
2962                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
2963             {
2964                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2965                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
2966                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
2967                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
2968                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
2969                     vlandev_name = p->name;
2970                 }
2971             }
2972         }
2973     }
2974     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
2975 }
2976 \f
2977 /* Interface functions. */
2978
2979 static void
2980 iface_create(struct port *port, const char *name)
2981 {
2982     struct iface *iface;
2983
2984     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
2985     iface->port = port;
2986     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
2987     iface->name = xstrdup(name);
2988     iface->dp_ifidx = -1;
2989     iface->tag = tag_create_random();
2990     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2991     iface->netdev = NULL;
2992
2993     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
2994         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
2995                                   sizeof *port->ifaces);
2996     }
2997     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
2998     if (port->n_ifaces > 1) {
2999         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3000     }
3001
3002     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3003
3004     bridge_flush(port->bridge);
3005 }
3006
3007 static void
3008 iface_destroy(struct iface *iface)
3009 {
3010     if (iface) {
3011         struct port *port = iface->port;
3012         struct bridge *br = port->bridge;
3013         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3014         struct iface *del;
3015
3016         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3017             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3018         }
3019
3020         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3021         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3022
3023         netdev_close(iface->netdev);
3024         free(iface->name);
3025         free(iface);
3026
3027         if (del_active) {
3028             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3029             bond_choose_active_iface(port);
3030             bond_send_learning_packets(port);
3031         }
3032
3033         bridge_flush(port->bridge);
3034     }
3035 }
3036
3037 static struct iface *
3038 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3039 {
3040     size_t i, j;
3041
3042     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3043         struct port *port = br->ports[i];
3044         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3045             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3046             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3047                 return iface;
3048             }
3049         }
3050     }
3051     return NULL;
3052 }
3053
3054 static struct iface *
3055 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3056 {
3057     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3058 }
3059 \f
3060 /* Port mirroring. */
3061
3062 static void
3063 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3064 {
3065     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
3066     size_t i;
3067
3068     /* Collect old and new mirrors. */
3069     svec_init(&old_mirrors);
3070     svec_init(&new_mirrors);
3071     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
3072     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3073         if (br->mirrors[i]) {
3074             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
3075         }
3076     }
3077
3078     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3079     svec_sort(&old_mirrors);
3080     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
3081     svec_sort(&new_mirrors);
3082     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
3083     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3084         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3085         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
3086             mirror_destroy(m);
3087         }
3088     }
3089     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
3090         const char *name = new_mirrors.names[i];
3091         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
3092             mirror_create(br, name);
3093         }
3094     }
3095     svec_destroy(&old_mirrors);
3096     svec_destroy(&new_mirrors);
3097
3098     /* Reconfigure all mirrors. */
3099     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3100         if (br->mirrors[i]) {
3101             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3102         }
3103     }
3104
3105     /* Update port reserved status. */
3106     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3107         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3108     }
3109     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3110         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3111         if (m && m->out_port) {
3112             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3113         }
3114     }
3115 }
3116
3117 static void
3118 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3119 {
3120     struct mirror *m;
3121     size_t i;
3122
3123     for (i = 0; ; i++) {
3124         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3125             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3126                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3127             return;
3128         }
3129         if (!br->mirrors[i]) {
3130             break;
3131         }
3132     }
3133
3134     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3135     bridge_flush(br);
3136
3137     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3138     m->bridge = br;
3139     m->idx = i;
3140     m->name = xstrdup(name);
3141     svec_init(&m->src_ports);
3142     svec_init(&m->dst_ports);
3143     m->vlans = NULL;
3144     m->n_vlans = 0;
3145     m->out_vlan = -1;
3146     m->out_port = NULL;
3147 }
3148
3149 static void
3150 mirror_destroy(struct mirror *m)
3151 {
3152     if (m) {
3153         struct bridge *br = m->bridge;
3154         size_t i;
3155
3156         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3157             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3158             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3159         }
3160
3161         svec_destroy(&m->src_ports);
3162         svec_destroy(&m->dst_ports);
3163         free(m->vlans);
3164
3165         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3166         free(m);
3167
3168         bridge_flush(br);
3169     }
3170 }
3171
3172 static void
3173 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3174 {
3175     struct svec tmp;
3176     size_t i;
3177
3178     svec_sort_unique(ports);
3179
3180     svec_init(&tmp);
3181     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3182         const char *name = ports->names[i];
3183         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3184             svec_add(&tmp, name);
3185         } else {
3186             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3187                       m->bridge->name, m->name, name);
3188         }
3189     }
3190     svec_swap(ports, &tmp);
3191     svec_destroy(&tmp);
3192 }
3193
3194 static size_t
3195 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3196 {
3197     size_t n_vlans, i;
3198
3199     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3200      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3201      * we need right now. */
3202     svec_sort_unique(vlan_strings);
3203
3204     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3205     n_vlans = 0;
3206     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3207         const char *name = vlan_strings->names[i];
3208         int vlan;
3209         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3210             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3211                       m->bridge->name, m->name, name);
3212         } else {
3213             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3214         }
3215     }
3216     return n_vlans;
3217 }
3218
3219 static bool
3220 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3221 {
3222     size_t i;
3223
3224     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3225         if (m->vlans[i] == vlan) {
3226             return true;
3227         }
3228     }
3229     return false;
3230 }
3231
3232 static bool
3233 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3234 {
3235     size_t i;
3236
3237     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3238         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3239             return true;
3240         }
3241     }
3242     return false;
3243 }
3244
3245 static void
3246 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3247 {
3248     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3249     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3250     struct svec vlan_strings;
3251     mirror_mask_t mirror_bit;
3252     const char *out_port_name;
3253     struct port *out_port;
3254     int out_vlan;
3255     size_t n_vlans;
3256     int *vlans;
3257     size_t i;
3258     bool mirror_all_ports;
3259
3260     /* Get output port. */
3261     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3262                                 m->bridge->name, m->name);
3263     if (out_port_name) {
3264         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3265         if (!out_port) {
3266             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3267                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3268             mirror_destroy(m);
3269             free(pfx);
3270             return;
3271         }
3272         out_vlan = -1;
3273
3274         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3275             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3276                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3277         }
3278     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3279         out_port = NULL;
3280         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3281     } else {
3282         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3283                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3284                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3285         mirror_destroy(m);
3286         free(pfx);
3287         return;
3288     }
3289
3290     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3291     svec_init(&src_ports);
3292     svec_init(&dst_ports);
3293     svec_init(&ports);
3294     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3295     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3296     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3297     svec_append(&src_ports, &ports);
3298     svec_append(&dst_ports, &ports);
3299     svec_destroy(&ports);
3300     prune_ports(m, &src_ports);
3301     prune_ports(m, &dst_ports);
3302
3303     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3304     svec_init(&vlan_strings);
3305     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3306     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3307     svec_destroy(&vlan_strings);
3308
3309     /* Update mirror data. */
3310     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3311         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3312         || m->n_vlans != n_vlans
3313         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3314         || m->out_port != out_port
3315         || m->out_vlan != out_vlan) {
3316         bridge_flush(m->bridge);
3317     }
3318     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3319     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3320     free(m->vlans);
3321     m->vlans = vlans;
3322     m->n_vlans = n_vlans;
3323     m->out_port = out_port;
3324     m->out_vlan = out_vlan;
3325
3326     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3327     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3328
3329     /* Update ports. */
3330     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3331     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3332         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3333
3334         if (mirror_all_ports
3335             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3336             || (m->n_vlans
3337                 && (!port->vlan
3338                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3339                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3340             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3341         } else {
3342             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3343         }
3344
3345         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3346             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3347         } else {
3348             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3349         }
3350     }
3351
3352     /* Clean up. */
3353     svec_destroy(&src_ports);
3354     svec_destroy(&dst_ports);
3355     free(pfx);
3356 }
3357 \f
3358 /* Spanning tree protocol. */
3359
3360 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3361
3362 static void
3363 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3364 {
3365     struct bridge *br = br_;
3366     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3367     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3368     if (!iface) {
3369         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3370                      br->name, port_no);
3371     } else {
3372         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3373
3374         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, eth->eth_src);
3375         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
3376             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
3377                          "with unknown MAC", br->name, port_no);
3378         } else {
3379             union ofp_action action;
3380             flow_t flow;
3381
3382             memset(&action, 0, sizeof action);
3383             action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3384             action.output.len = htons(sizeof action);
3385             action.output.port = htons(port_no);
3386
3387             flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3388             ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3389         }
3390     }
3391     ofpbuf_delete(pkt);
3392 }
3393
3394 static void
3395 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3396 {
3397     size_t i;
3398
3399     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3400         if (br->stp) {
3401             stp_destroy(br->stp);
3402             br->stp = NULL;
3403
3404             bridge_flush(br);
3405         }
3406     } else {
3407         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3408         int bridge_priority;
3409
3410         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3411         if (!bridge_address) {
3412             if (br->stp) {
3413                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3414                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3415             } else {
3416                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3417                 eth_addr_random(mac);
3418                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3419             }
3420         }
3421
3422         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3423                          br->name)) {
3424             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3425         } else {
3426             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3427         }
3428
3429         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3430         if (!br->stp) {
3431             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3432             br->stp_last_tick = time_msec();
3433             bridge_flush(br);
3434         } else {
3435             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3436                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3437                 bridge_flush(br);
3438             }
3439         }
3440
3441         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3442             struct port *p = br->ports[i];
3443             int dp_ifidx;
3444             struct stp_port *sp;
3445             int path_cost, priority;
3446             bool enable;
3447
3448             if (!p->n_ifaces) {
3449                 continue;
3450             }
3451             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3452             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3453                 continue;
3454             }
3455
3456             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3457             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3458                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3459                                     br->name, p->name)
3460                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3461                                       br->name, p->name));
3462             if (p->is_mirror_output_port) {
3463                 enable = false;
3464             }
3465             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3466                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3467                 if (enable) {
3468                     stp_port_enable(sp);
3469                 } else {
3470                     stp_port_disable(sp);
3471                 }
3472             }
3473
3474             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3475                                     br->name, p->name);
3476             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3477
3478             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3479                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3480                                      br->name, p->name)
3481                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3482                                       br->name, p->name)
3483                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3484             stp_port_set_priority(sp, priority);
3485         }
3486
3487         brstp_adjust_timers(br);
3488     }
3489     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3490         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3491     }
3492 }
3493
3494 static void
3495 brstp_update_port_state(struct port *p)
3496 {
3497     struct bridge *br = p->bridge;
3498     enum stp_state state;
3499
3500     /* Figure out new state. */
3501     state = STP_DISABLED;
3502     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3503         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3504         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3505             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3506         }
3507     }
3508
3509     /* Update state. */
3510     if (p->stp_state != state) {
3511         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3512         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3513                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3514                      stp_state_name(state));
3515         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3516             bridge_flush(br);
3517         } else {
3518             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3519         }
3520         p->stp_state = state;
3521         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3522                             : tag_create_random());
3523     }
3524 }
3525
3526 static void
3527 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3528 {
3529     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3530     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3531     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3532
3533     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3534     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3535     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3536 }
3537
3538 static void
3539 brstp_run(struct bridge *br)
3540 {
3541     if (br->stp) {
3542         long long int now = time_msec();
3543         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3544         struct stp_port *sp;
3545
3546         if (elapsed > 0) {
3547             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3548             br->stp_last_tick = now;
3549         }
3550         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3551             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3552             if (p) {
3553                 brstp_update_port_state(p);
3554             }
3555         }
3556     }
3557 }
3558
3559 static void
3560 brstp_wait(struct bridge *br)
3561 {
3562     if (br->stp) {
3563         poll_timer_wait(1000);
3564     }
3565 }