tests: Fix memory leaks in test programs.
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009, 2010 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 "coverage.h"
34 #include "dirs.h"
35 #include "dpif.h"
36 #include "dynamic-string.h"
37 #include "flow.h"
38 #include "hash.h"
39 #include "list.h"
40 #include "mac-learning.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-print.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofproto/netflow.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 "sha1.h"
53 #include "shash.h"
54 #include "socket-util.h"
55 #include "stream-ssl.h"
56 #include "svec.h"
57 #include "timeval.h"
58 #include "util.h"
59 #include "unixctl.h"
60 #include "vconn.h"
61 #include "vswitchd/vswitch-idl.h"
62 #include "xenserver.h"
63 #include "xtoxll.h"
64
65 #define THIS_MODULE VLM_bridge
66 #include "vlog.h"
67
68 struct dst {
69     uint16_t vlan;
70     uint16_t dp_ifidx;
71 };
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     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
88     const struct ovsrec_interface *cfg;
89 };
90
91 #define BOND_MASK 0xff
92 struct bond_entry {
93     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
94     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
95     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
96 };
97
98 #define MAX_MIRRORS 32
99 typedef uint32_t mirror_mask_t;
100 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
101 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
102 struct mirror {
103     struct bridge *bridge;
104     size_t idx;
105     char *name;
106
107     /* Selection criteria. */
108     struct shash src_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
109     struct shash dst_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
110     int *vlans;
111     size_t n_vlans;
112
113     /* Output. */
114     struct port *out_port;
115     int out_vlan;
116 };
117
118 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
119 struct port {
120     struct bridge *bridge;
121     size_t port_idx;
122     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
123     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
124     char *name;
125
126     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
127      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
128     struct iface **ifaces;
129     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
130
131     /* Bonding info. */
132     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
133     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
134     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
135     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
136     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
137     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
138     bool bond_fake_iface;       /* Fake a bond interface for legacy compat? */
139
140     /* Port mirroring info. */
141     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
142     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
143     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
144
145     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
146     const struct ovsrec_port *cfg;
147 };
148
149 #define DP_MAX_PORTS 255
150 struct bridge {
151     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
152     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
153     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table. */
154     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
155     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
156
157     /* Support for remote controllers. */
158     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
159                                  * "discover" to do controller discovery;
160                                  * otherwise a vconn name. */
161
162     /* OpenFlow switch processing. */
163     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
164
165     /* Kernel datapath information. */
166     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
167     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
168
169     /* Bridge ports. */
170     struct port **ports;
171     size_t n_ports, allocated_ports;
172
173     /* Bonding. */
174     bool has_bonded_ports;
175     long long int bond_next_rebalance;
176
177     /* Flow tracking. */
178     bool flush;
179
180     /* Flow statistics gathering. */
181     time_t next_stats_request;
182
183     /* Port mirroring. */
184     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
185
186     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
187     const struct ovsrec_bridge *cfg;
188 };
189
190 /* List of all bridges. */
191 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
192
193 /* Maximum number of datapaths. */
194 enum { DP_MAX = 256 };
195
196 static struct bridge *bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg);
197 static void bridge_destroy(struct bridge *);
198 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
199 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_dump_flows;
200 static int bridge_run_one(struct bridge *);
201 static void bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *,
202                                    struct bridge *);
203 static void bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *,
204                                           struct bridge *);
205 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct shash *ifaces);
206 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
207 static void bridge_flush(struct bridge *);
208 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
209                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
210                                       struct iface **hw_addr_iface);
211 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
212                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
213                                         struct iface *hw_addr_iface);
214 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
215 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
216
217 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_fdb_show;
218
219 static void bond_init(void);
220 static void bond_run(struct bridge *);
221 static void bond_wait(struct bridge *);
222 static void bond_rebalance_port(struct port *);
223 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
224 static void bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable);
225
226 static struct port *port_create(struct bridge *, const char *name);
227 static void port_reconfigure(struct port *, const struct ovsrec_port *);
228 static void port_destroy(struct port *);
229 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
230 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
231 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
232                                        uint16_t dp_ifidx);
233 static void port_update_bond_compat(struct port *);
234 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
235 static void port_update_bonding(struct port *);
236
237 static struct mirror *mirror_create(struct bridge *, const char *name);
238 static void mirror_destroy(struct mirror *);
239 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
240 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *, struct ovsrec_mirror *);
241 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
242
243 static struct iface *iface_create(struct port *port, 
244                                   const struct ovsrec_interface *if_cfg);
245 static void iface_destroy(struct iface *);
246 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
247 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
248                                          uint16_t dp_ifidx);
249 static bool iface_is_internal(const struct bridge *, const char *name);
250 static void iface_set_mac(struct iface *);
251
252 /* Hooks into ofproto processing. */
253 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
254 \f
255 /* Public functions. */
256
257 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
258  * internal ports, to 'svec'. */
259 void
260 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
261 {
262     struct bridge *br, *next;
263     size_t i, j;
264
265     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
266         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
267             struct port *port = br->ports[i];
268
269             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
270                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
271                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
272                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
273                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
274                 } else {
275                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
276                         svec_add(svec, iface->name);
277                     }
278                 }
279             }
280         }
281     }
282 }
283
284 void
285 bridge_init(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
286 {
287     struct svec bridge_names;
288     struct svec dpif_names, dpif_types;
289     size_t i;
290
291     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show, NULL);
292
293     svec_init(&bridge_names);
294     for (i = 0; i < cfg->n_bridges; i++) {
295         svec_add(&bridge_names, cfg->bridges[i]->name);
296     }
297     svec_sort(&bridge_names);
298
299     svec_init(&dpif_names);
300     svec_init(&dpif_types);
301     dp_enumerate_types(&dpif_types);
302     for (i = 0; i < dpif_types.n; i++) {
303         struct dpif *dpif;
304         int retval;
305         size_t j;
306
307         dp_enumerate_names(dpif_types.names[i], &dpif_names);
308
309         for (j = 0; j < dpif_names.n; j++) {
310             retval = dpif_open(dpif_names.names[j], dpif_types.names[i], &dpif);
311             if (!retval) {
312                 struct svec all_names;
313                 size_t k;
314
315                 svec_init(&all_names);
316                 dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
317                 for (k = 0; k < all_names.n; k++) {
318                     if (svec_contains(&bridge_names, all_names.names[k])) {
319                         goto found;
320                     }
321                 }
322                 dpif_delete(dpif);
323             found:
324                 svec_destroy(&all_names);
325                 dpif_close(dpif);
326             }
327         }
328     }
329     svec_destroy(&dpif_names);
330     svec_destroy(&dpif_types);
331
332     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows,
333                              NULL);
334
335     bond_init();
336     bridge_reconfigure(cfg);
337 }
338
339 #ifdef HAVE_OPENSSL
340 static bool
341 config_string_change(const char *value, char **valuep)
342 {
343     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
344         free(*valuep);
345         *valuep = xstrdup(value);
346         return true;
347     } else {
348         return false;
349     }
350 }
351
352 static void
353 bridge_configure_ssl(const struct ovsrec_ssl *ssl)
354 {
355     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
356      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
357     static char *private_key_file;
358     static char *certificate_file;
359     static char *cacert_file;
360     struct stat s;
361
362     if (!ssl) {
363         /* XXX We can't un-set SSL settings. */
364         return;
365     }
366
367     if (config_string_change(ssl->private_key, &private_key_file)) {
368         stream_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
369     }
370
371     if (config_string_change(ssl->certificate, &certificate_file)) {
372         stream_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
373     }
374
375     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
376      * file has been removed, that we want to move back into
377      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
378      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
379      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
380     if (config_string_change(ssl->ca_cert, &cacert_file)
381         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
382         stream_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file, ssl->bootstrap_ca_cert);
383     }
384 }
385 #endif
386
387 /* Attempt to create the network device 'iface_name' through the netdev
388  * library. */
389 static int
390 set_up_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface,
391              bool create)
392 {
393     struct shash_node *node;
394     struct shash options;
395     int error = 0;
396     size_t i;
397
398     shash_init(&options);
399     for (i = 0; i < iface_cfg->n_options; i++) {
400         shash_add(&options, iface_cfg->key_options[i],
401                   xstrdup(iface_cfg->value_options[i]));
402     }
403
404     if (create) {
405         struct netdev_options netdev_options;
406
407         memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
408         netdev_options.name = iface_cfg->name;
409         netdev_options.type = iface_cfg->type;
410         netdev_options.args = &options;
411         netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
412         netdev_options.may_create = true;
413         if (iface_is_internal(iface->port->bridge, iface_cfg->name)) {
414             netdev_options.may_open = true;
415         }
416
417         error = netdev_open(&netdev_options, &iface->netdev);
418
419         if (iface->netdev) {
420             netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
421         }
422     } else if (iface->netdev) {
423         const char *netdev_type = netdev_get_type(iface->netdev);
424         const char *iface_type = iface_cfg->type && strlen(iface_cfg->type)
425                                   ? iface_cfg->type : NULL;
426
427         if (!iface_type || !strcmp(netdev_type, iface_type)) {
428             error = netdev_reconfigure(iface->netdev, &options);
429         } else {
430             VLOG_WARN("%s: attempting change device type from %s to %s",
431                       iface_cfg->name, netdev_type, iface_type);
432             error = EINVAL;
433         }
434     }
435
436     SHASH_FOR_EACH (node, &options) {
437         free(node->data);
438     }
439     shash_destroy(&options);
440
441     return error;
442 }
443
444 static int
445 reconfigure_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface)
446 {
447     return set_up_iface(iface_cfg, iface, false);
448 }
449
450 static bool
451 check_iface_netdev(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
452                    void *aux UNUSED)
453 {
454     if (!iface->netdev) {
455         int error = set_up_iface(iface->cfg, iface, true);
456         if (error) {
457             VLOG_WARN("could not open netdev on %s, dropping: %s", iface->name,
458                                                                strerror(error));
459             return false;
460         }
461     }
462
463     return true;
464 }
465
466 static bool
467 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux UNUSED)
468 {
469     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
470         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
471                  dpif_name(br->dpif),
472                  iface->name, iface->dp_ifidx);
473         return true;
474     } else {
475         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
476                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
477         return false;
478     }
479 }
480
481 static bool
482 set_iface_properties(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
483                    void *aux UNUSED)
484 {
485     /* Set policing attributes. */
486     netdev_set_policing(iface->netdev,
487                         iface->cfg->ingress_policing_rate,
488                         iface->cfg->ingress_policing_burst);
489
490     /* Set MAC address of internal interfaces other than the local
491      * interface. */
492     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL
493         && iface_is_internal(br, iface->name)) {
494         iface_set_mac(iface);
495     }
496
497     return true;
498 }
499
500 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
501  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
502  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
503 static void
504 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
505                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
506                                     void *aux),
507                          void *aux)
508 {
509     size_t i, j;
510
511     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
512         struct port *port = br->ports[i];
513         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
514             struct iface *iface = port->ifaces[j];
515             if (cb(br, iface, aux)) {
516                 j++;
517             } else {
518                 iface_destroy(iface);
519             }
520         }
521
522         if (port->n_ifaces) {
523             i++;
524         } else  {
525             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
526             port_destroy(port);
527         }
528     }
529 }
530
531 void
532 bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
533 {
534     struct ovsdb_idl_txn *txn;
535     struct shash old_br, new_br;
536     struct shash_node *node;
537     struct bridge *br, *next;
538     size_t i;
539
540     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
541
542     txn = ovsdb_idl_txn_create(ovs_cfg->header_.table->idl);
543
544     /* Collect old and new bridges. */
545     shash_init(&old_br);
546     shash_init(&new_br);
547     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
548         shash_add(&old_br, br->name, br);
549     }
550     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_bridges; i++) {
551         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = ovs_cfg->bridges[i];
552         if (!shash_add_once(&new_br, br_cfg->name, br_cfg)) {
553             VLOG_WARN("more than one bridge named %s", br_cfg->name);
554         }
555     }
556
557     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
558     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
559         struct ovsrec_bridge *br_cfg = shash_find_data(&new_br, br->name);
560         if (br_cfg) {
561             br->cfg = br_cfg;
562         } else {
563             bridge_destroy(br);
564         }
565     }
566     SHASH_FOR_EACH (node, &new_br) {
567         const char *br_name = node->name;
568         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = node->data;
569         br = shash_find_data(&old_br, br_name);
570         if (br) {
571             /* If the bridge datapath type has changed, we need to tear it
572              * down and recreate. */
573             if (strcmp(br->cfg->datapath_type, br_cfg->datapath_type)) {
574                 bridge_destroy(br);
575                 bridge_create(br_cfg);
576             }
577         } else {
578             bridge_create(br_cfg);
579         }
580     }
581     shash_destroy(&old_br);
582     shash_destroy(&new_br);
583
584 #ifdef HAVE_OPENSSL
585     /* Configure SSL. */
586     bridge_configure_ssl(ovs_cfg->ssl);
587 #endif
588
589     /* Reconfigure all bridges. */
590     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
591         bridge_reconfigure_one(ovs_cfg, br);
592     }
593
594     /* Add and delete ports on all datapaths.
595      *
596      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
597      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
598      * port deletions before any port additions. */
599     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
600         struct odp_port *dpif_ports;
601         size_t n_dpif_ports;
602         struct shash want_ifaces;
603
604         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
605         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
606         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
607             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
608             if (!shash_find(&want_ifaces, p->devname)
609                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
610                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
611                 if (retval) {
612                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
613                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
614                              strerror(retval));
615                 }
616             }
617         }
618         shash_destroy(&want_ifaces);
619         free(dpif_ports);
620     }
621     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
622         struct odp_port *dpif_ports;
623         size_t n_dpif_ports;
624         struct shash cur_ifaces, want_ifaces;
625         struct shash_node *node;
626
627         /* Get the set of interfaces currently in this datapath. */
628         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
629         shash_init(&cur_ifaces);
630         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
631             const char *name = dpif_ports[i].devname;
632             if (!shash_find(&cur_ifaces, name)) {
633                 shash_add(&cur_ifaces, name, NULL);
634             }
635         }
636         free(dpif_ports);
637
638         /* Get the set of interfaces we want on this datapath. */
639         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
640
641         SHASH_FOR_EACH (node, &want_ifaces) {
642             const char *if_name = node->name;
643             struct iface *iface = node->data;
644
645             if (shash_find(&cur_ifaces, if_name)) {
646                 /* Already exists, just reconfigure it. */
647                 if (iface) {
648                     reconfigure_iface(iface->cfg, iface);
649                 }
650             } else {
651                 /* Need to add to datapath. */
652                 bool internal;
653                 int error;
654
655                 /* Add to datapath. */
656                 internal = iface_is_internal(br, if_name);
657                 error = dpif_port_add(br->dpif, if_name,
658                                       internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0, NULL);
659                 if (error == EFBIG) {
660                     VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
661                              dpif_name(br->dpif));
662                     break;
663                 } else if (error) {
664                     VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
665                              if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
666                 }
667             }
668         }
669         shash_destroy(&cur_ifaces);
670         shash_destroy(&want_ifaces);
671     }
672     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
673         uint8_t ea[8];
674         uint64_t dpid;
675         struct iface *local_iface;
676         struct iface *hw_addr_iface;
677         char *dpid_string;
678
679         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
680
681         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_netdev, NULL);
682         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
683
684         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
685         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
686         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
687         if (local_iface) {
688             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
689             if (error) {
690                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
691                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
692                             "Ethernet address: %s",
693                             br->name, strerror(error));
694             }
695         }
696
697         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
698         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
699
700         dpid_string = xasprintf("%012"PRIx64, dpid);
701         ovsrec_bridge_set_datapath_id(br->cfg, dpid_string);
702         free(dpid_string);
703
704         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
705         if (br->cfg->netflow) {
706             struct ovsrec_netflow *nf_cfg = br->cfg->netflow;
707             struct netflow_options opts;
708
709             memset(&opts, 0, sizeof opts);
710
711             dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &opts.engine_type, &opts.engine_id);
712             if (nf_cfg->engine_type) {
713                 opts.engine_type = *nf_cfg->engine_type;
714             }
715             if (nf_cfg->engine_id) {
716                 opts.engine_id = *nf_cfg->engine_id;
717             }
718
719             opts.active_timeout = nf_cfg->active_timeout;
720             if (!opts.active_timeout) {
721                 opts.active_timeout = -1;
722             } else if (opts.active_timeout < 0) {
723                 VLOG_WARN("bridge %s: active timeout interval set to negative "
724                           "value, using default instead (%d seconds)", br->name,
725                           NF_ACTIVE_TIMEOUT_DEFAULT);
726                 opts.active_timeout = -1;
727             }
728
729             opts.add_id_to_iface = nf_cfg->add_id_to_interface;
730             if (opts.add_id_to_iface) {
731                 if (opts.engine_id > 0x7f) {
732                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict "
733                               "with another vswitch, choose an engine id less "
734                               "than 128", br->name);
735                 }
736                 if (br->n_ports > 508) {
737                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict "
738                               "with another port when more than 508 ports are "
739                               "used", br->name);
740                 }
741             }
742
743             opts.collectors.n = nf_cfg->n_targets;
744             opts.collectors.names = nf_cfg->targets;
745             if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &opts)) {
746                 VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
747                          br->name);
748             }
749         } else {
750             ofproto_set_netflow(br->ofproto, NULL);
751         }
752
753         /* Update the controller and related settings.  It would be more
754          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
755          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
756          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
757          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
758          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
759          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
760          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
761          * the datapath ID before the controller. */
762         bridge_reconfigure_controller(ovs_cfg, br);
763     }
764     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
765         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
766             struct port *port = br->ports[i];
767
768             port_update_vlan_compat(port);
769             port_update_bonding(port);
770         }
771     }
772     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
773         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_properties, NULL);
774     }
775
776     ovsrec_open_vswitch_set_cur_cfg(ovs_cfg, ovs_cfg->next_cfg);
777
778     ovsdb_idl_txn_commit(txn);
779     ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
780 }
781
782 static const char *
783 bridge_get_other_config(const struct ovsrec_bridge *br_cfg, const char *key)
784 {
785     size_t i;
786
787     for (i = 0; i < br_cfg->n_other_config; i++) {
788         if (!strcmp(br_cfg->key_other_config[i], key)) {
789             return br_cfg->value_other_config[i];
790         }
791     }
792     return NULL;
793 }
794
795 static void
796 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
797                           struct iface **hw_addr_iface)
798 {
799     const char *hwaddr;
800     size_t i, j;
801     int error;
802
803     *hw_addr_iface = NULL;
804
805     /* Did the user request a particular MAC? */
806     hwaddr = bridge_get_other_config(br->cfg, "hwaddr");
807     if (hwaddr && eth_addr_from_string(hwaddr, ea)) {
808         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
809             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
810                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
811         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
812             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
813         } else {
814             return;
815         }
816     }
817
818     /* Otherwise choose the minimum non-local MAC address among all of the
819      * interfaces. */
820     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
821     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
822         struct port *port = br->ports[i];
823         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
824         struct iface *iface;
825
826         /* Mirror output ports don't participate. */
827         if (port->is_mirror_output_port) {
828             continue;
829         }
830
831         /* Choose the MAC address to represent the port. */
832         if (port->cfg->mac && eth_addr_from_string(port->cfg->mac, iface_ea)) {
833             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
834              * we can provide the correct devname to the caller. */
835             iface = NULL;
836             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
837                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
838                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
839                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
840                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
841                     iface = candidate;
842                 }
843             }
844         } else {
845             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
846              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
847              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
848              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
849              * for compatibility we choose the interface with the name that is
850              * first in alphabetical order. */
851             iface = port->ifaces[0];
852             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
853                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
854                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
855                     iface = candidate;
856                 }
857             }
858
859             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
860              * MAC address anyway). */
861             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
862                 continue;
863             }
864
865             /* Grab MAC. */
866             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
867             if (error) {
868                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
869                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
870                             iface->name, strerror(error));
871                 continue;
872             }
873         }
874
875         /* Compare against our current choice. */
876         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
877             !eth_addr_is_local(iface_ea) &&
878             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
879             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
880             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
881         {
882             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
883             *hw_addr_iface = iface;
884         }
885     }
886     if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
887         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
888         *hw_addr_iface = NULL;
889         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
890                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
891     } else {
892         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
893                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
894     }
895 }
896
897 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
898  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
899  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
900  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
901  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
902 static uint64_t
903 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
904                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
905                         struct iface *hw_addr_iface)
906 {
907     /*
908      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
909      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
910      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
911      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
912      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
913      * ID.
914      *
915      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
916      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
917      * "sticks".
918      */
919     const char *datapath_id;
920     uint64_t dpid;
921
922     datapath_id = bridge_get_other_config(br->cfg, "datapath-id");
923     if (datapath_id && dpid_from_string(datapath_id, &dpid)) {
924         return dpid;
925     }
926
927     if (hw_addr_iface) {
928         int vlan;
929         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
930             /*
931              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
932              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
933              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
934              * device's physical network device.
935              *
936              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
937              * along with the VLAN identifier.
938              */
939             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
940             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
941             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
942             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
943             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
944         } else {
945             /*
946              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
947              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
948              */
949         }
950     } else {
951         /*
952          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
953          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
954          * natural unique identifier at all.
955          *
956          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
957          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
958          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
959          * an internal network is destroyed and then a new one is later
960          * created, so this is fairly effective.
961          *
962          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
963          * address on each run.
964          */
965         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
966         if (host_uuid) {
967             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
968             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
969             free(combined);
970             return dpid;
971         }
972     }
973
974     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
975 }
976
977 static uint64_t
978 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
979 {
980     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
981
982     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
983     sha1_bytes(data, n, hash);
984     eth_addr_mark_random(hash);
985     return eth_addr_to_uint64(hash);
986 }
987
988 int
989 bridge_run(void)
990 {
991     struct bridge *br, *next;
992     int retval;
993
994     retval = 0;
995     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
996         int error = bridge_run_one(br);
997         if (error) {
998             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
999             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
1000                         "forcing reconfiguration", br->name);
1001             if (!retval) {
1002                 retval = error;
1003             }
1004         }
1005     }
1006     return retval;
1007 }
1008
1009 void
1010 bridge_wait(void)
1011 {
1012     struct bridge *br;
1013
1014     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1015         ofproto_wait(br->ofproto);
1016         if (br->controller) {
1017             continue;
1018         }
1019
1020         mac_learning_wait(br->ml);
1021         bond_wait(br);
1022     }
1023 }
1024
1025 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
1026  * configuration changes.  */
1027 static void
1028 bridge_flush(struct bridge *br)
1029 {
1030     COVERAGE_INC(bridge_flush);
1031     br->flush = true;
1032     mac_learning_flush(br->ml);
1033 }
1034
1035 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
1036  * such interface. */
1037 static struct iface *
1038 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
1039 {
1040     size_t i, j;
1041
1042     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1043         struct port *port = br->ports[i];
1044         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1045             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1046             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
1047                 return iface;
1048             }
1049         }
1050     }
1051
1052     return NULL;
1053 }
1054 \f
1055 /* Bridge unixctl user interface functions. */
1056 static void
1057 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn,
1058                         const char *args, void *aux UNUSED)
1059 {
1060     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1061     const struct bridge *br;
1062     const struct mac_entry *e;
1063
1064     br = bridge_lookup(args);
1065     if (!br) {
1066         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
1067         return;
1068     }
1069
1070     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
1071     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
1072         if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
1073             continue;
1074         }
1075         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
1076                       br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
1077                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
1078     }
1079     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1080     ds_destroy(&ds);
1081 }
1082 \f
1083 /* Bridge reconfiguration functions. */
1084 static struct bridge *
1085 bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg)
1086 {
1087     struct bridge *br;
1088     int error;
1089
1090     assert(!bridge_lookup(br_cfg->name));
1091     br = xzalloc(sizeof *br);
1092
1093     error = dpif_create_and_open(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type,
1094                                  &br->dpif);
1095     if (error) {
1096         free(br);
1097         return NULL;
1098     }
1099     dpif_flow_flush(br->dpif);
1100
1101     error = ofproto_create(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type, &bridge_ofhooks,
1102                            br, &br->ofproto);
1103     if (error) {
1104         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", br_cfg->name,
1105                  strerror(error));
1106         dpif_delete(br->dpif);
1107         dpif_close(br->dpif);
1108         free(br);
1109         return NULL;
1110     }
1111
1112     br->name = xstrdup(br_cfg->name);
1113     br->cfg = br_cfg;
1114     br->ml = mac_learning_create();
1115     br->sent_config_request = false;
1116     eth_addr_random(br->default_ea);
1117
1118     port_array_init(&br->ifaces);
1119
1120     br->flush = false;
1121     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
1122
1123     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
1124
1125     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
1126
1127     return br;
1128 }
1129
1130 static void
1131 bridge_destroy(struct bridge *br)
1132 {
1133     if (br) {
1134         int error;
1135
1136         while (br->n_ports > 0) {
1137             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1138         }
1139         list_remove(&br->node);
1140         error = dpif_delete(br->dpif);
1141         if (error && error != ENOENT) {
1142             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1143                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1144         }
1145         dpif_close(br->dpif);
1146         ofproto_destroy(br->ofproto);
1147         free(br->controller);
1148         mac_learning_destroy(br->ml);
1149         port_array_destroy(&br->ifaces);
1150         free(br->ports);
1151         free(br->name);
1152         free(br);
1153     }
1154 }
1155
1156 static struct bridge *
1157 bridge_lookup(const char *name)
1158 {
1159     struct bridge *br;
1160
1161     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1162         if (!strcmp(br->name, name)) {
1163             return br;
1164         }
1165     }
1166     return NULL;
1167 }
1168
1169 bool
1170 bridge_exists(const char *name)
1171 {
1172     return bridge_lookup(name) ? true : false;
1173 }
1174
1175 uint64_t
1176 bridge_get_datapathid(const char *name)
1177 {
1178     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
1179     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
1180 }
1181
1182 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1183  * stack, including those normally hidden. */
1184 static void
1185 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
1186                           const char *args, void *aux UNUSED)
1187 {
1188     struct bridge *br;
1189     struct ds results;
1190     
1191     br = bridge_lookup(args);
1192     if (!br) {
1193         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1194         return;
1195     }
1196
1197     ds_init(&results);
1198     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1199
1200     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1201     ds_destroy(&results);
1202 }
1203
1204 static int
1205 bridge_run_one(struct bridge *br)
1206 {
1207     int error;
1208
1209     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1210     if (error) {
1211         return error;
1212     }
1213
1214     mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1215     bond_run(br);
1216
1217     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1218     br->flush = false;
1219
1220     return error;
1221 }
1222
1223 static const struct ovsrec_controller *
1224 bridge_get_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1225                       const struct bridge *br)
1226 {
1227     const struct ovsrec_controller *controller;
1228
1229     controller = (br->cfg->controller ? br->cfg->controller
1230                   : ovs_cfg->controller ? ovs_cfg->controller
1231                   : NULL);
1232
1233     if (controller && !strcmp(controller->target, "none")) {
1234         return NULL;
1235     }
1236
1237     return controller;
1238 }
1239
1240 static bool
1241 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1242 {
1243     struct svec *ifaces = ifaces_;
1244     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1245         svec_add(ifaces, iface->name);
1246         svec_sort(ifaces);
1247         return true;
1248     } else {
1249         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1250                  "removing from %s",
1251                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1252         return false;
1253     }
1254 }
1255
1256 static void
1257 bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1258                        struct bridge *br)
1259 {
1260     struct shash old_ports, new_ports;
1261     struct svec ifaces;
1262     struct svec listeners, old_listeners;
1263     struct svec snoops, old_snoops;
1264     struct shash_node *node;
1265     size_t i;
1266
1267     /* Collect old ports. */
1268     shash_init(&old_ports);
1269     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1270         shash_add(&old_ports, br->ports[i]->name, br->ports[i]);
1271     }
1272
1273     /* Collect new ports. */
1274     shash_init(&new_ports);
1275     for (i = 0; i < br->cfg->n_ports; i++) {
1276         const char *name = br->cfg->ports[i]->name;
1277         if (!shash_add_once(&new_ports, name, br->cfg->ports[i])) {
1278             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1279                       br->name, name);
1280         }
1281     }
1282
1283     /* If we have a controller, then we need a local port.  Complain if the
1284      * user didn't specify one.
1285      *
1286      * XXX perhaps we should synthesize a port ourselves in this case. */
1287     if (bridge_get_controller(ovs_cfg, br)) {
1288         char local_name[IF_NAMESIZE];
1289         int error;
1290
1291         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1292                                    local_name, sizeof local_name);
1293         if (!error && !shash_find(&new_ports, local_name)) {
1294             VLOG_WARN("bridge %s: controller specified but no local port "
1295                       "(port named %s) defined",
1296                       br->name, local_name);
1297         }
1298     }
1299
1300     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1301     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ports) {
1302         if (!shash_find(&new_ports, node->name)) {
1303             port_destroy(node->data);
1304         }
1305     }
1306     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ports) {
1307         struct port *port = shash_find_data(&old_ports, node->name);
1308         if (!port) {
1309             port = port_create(br, node->name);
1310         }
1311         port_reconfigure(port, node->data);
1312     }
1313     shash_destroy(&old_ports);
1314     shash_destroy(&new_ports);
1315
1316     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1317     svec_init(&ifaces);
1318     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1319     svec_destroy(&ifaces);
1320
1321     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1322      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1323      * controller to another?) */
1324
1325 #if 0
1326     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1327     svec_init(&listeners);
1328     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1329     if (!listeners.n) {
1330         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1331                                               ovs_rundir, br->name));
1332     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1333         svec_clear(&listeners);
1334     }
1335     svec_sort_unique(&listeners);
1336
1337     svec_init(&old_listeners);
1338     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1339     svec_sort_unique(&old_listeners);
1340
1341     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1342         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1343     }
1344     svec_destroy(&listeners);
1345     svec_destroy(&old_listeners);
1346
1347     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1348     svec_init(&snoops);
1349     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1350     if (!snoops.n) {
1351         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1352                                            ovs_rundir, br->name));
1353     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1354         svec_clear(&snoops);
1355     }
1356     svec_sort_unique(&snoops);
1357
1358     svec_init(&old_snoops);
1359     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1360     svec_sort_unique(&old_snoops);
1361
1362     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1363         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1364     }
1365     svec_destroy(&snoops);
1366     svec_destroy(&old_snoops);
1367 #else
1368     /* Default listener. */
1369     svec_init(&listeners);
1370     svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1371                                           ovs_rundir, br->name));
1372     svec_init(&old_listeners);
1373     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1374     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1375         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1376     }
1377     svec_destroy(&listeners);
1378     svec_destroy(&old_listeners);
1379
1380     /* Default snoop. */
1381     svec_init(&snoops);
1382     svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1383                                        ovs_rundir, br->name));
1384     svec_init(&old_snoops);
1385     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1386     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1387         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1388     }
1389     svec_destroy(&snoops);
1390     svec_destroy(&old_snoops);
1391 #endif
1392
1393     mirror_reconfigure(br);
1394 }
1395
1396 static void
1397 bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1398                               struct bridge *br)
1399 {
1400     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1401     const struct ovsrec_controller *c;
1402
1403     c = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
1404     if ((br->controller != NULL) != (c != NULL)) {
1405         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1406     }
1407     free(br->controller);
1408     br->controller = c ? xstrdup(c->target) : NULL;
1409
1410     if (c) {
1411         int max_backoff, probe;
1412         int rate_limit, burst_limit;
1413
1414         if (!strcmp(c->target, "discover")) {
1415             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1416                                   c->discover_accept_regex,
1417                                   c->discover_update_resolv_conf);
1418         } else {
1419             struct iface *local_iface;
1420             struct in_addr ip;
1421             bool in_band;
1422
1423             in_band = (!c->connection_mode
1424                        || !strcmp(c->connection_mode, "out-of-band"));
1425             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1426             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1427
1428             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1429             if (local_iface && c->local_ip && inet_aton(c->local_ip, &ip)) {
1430                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1431                 struct in_addr ip, mask, gateway;
1432
1433                 if (!c->local_netmask || !inet_aton(c->local_netmask, &mask)) {
1434                     mask.s_addr = 0;
1435                 }
1436                 if (!c->local_gateway
1437                     || !inet_aton(c->local_gateway, &gateway)) {
1438                     gateway.s_addr = 0;
1439                 }
1440
1441                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1442                 if (!mask.s_addr) {
1443                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1444                 }
1445                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1446                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1447                               "netmask "IP_FMT,
1448                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1449                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1450                 }
1451
1452                 if (gateway.s_addr) {
1453                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1454                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1455                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1456                     }
1457                 }
1458             }
1459         }
1460
1461         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1462                             (!c->fail_mode
1463                              || !strcmp(c->fail_mode, "standalone")
1464                              || !strcmp(c->fail_mode, "open")));
1465
1466         probe = c->inactivity_probe ? *c->inactivity_probe / 1000 : 5;
1467         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1468
1469         max_backoff = c->max_backoff ? *c->max_backoff / 1000 : 8;
1470         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1471
1472         rate_limit = c->controller_rate_limit ? *c->controller_rate_limit : 0;
1473         burst_limit = c->controller_burst_limit ? *c->controller_burst_limit : 0;
1474         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1475     } else {
1476         union ofp_action action;
1477         flow_t flow;
1478
1479         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1480          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1481         memset(&action, 0, sizeof action);
1482         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1483         action.output.len = htons(sizeof action);
1484         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1485         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1486         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1487                          &action, 1, 0);
1488
1489         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1490         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1491         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1492         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1493     }
1494     free(pfx);
1495
1496     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1497 }
1498
1499 static void
1500 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct shash *ifaces)
1501 {
1502     size_t i, j;
1503
1504     shash_init(ifaces);
1505     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1506         struct port *port = br->ports[i];
1507         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1508             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1509             shash_add_once(ifaces, iface->name, iface);
1510         }
1511         if (port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
1512             shash_add_once(ifaces, port->name, NULL);
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1518  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1519  *
1520  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1521  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1522  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1523  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1524  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1525 static void
1526 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1527 {
1528     struct odp_port *dpif_ports;
1529     size_t n_dpif_ports;
1530     size_t i, j;
1531
1532     /* Reset all interface numbers. */
1533     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1534         struct port *port = br->ports[i];
1535         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1536             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1537             iface->dp_ifidx = -1;
1538         }
1539     }
1540     port_array_clear(&br->ifaces);
1541
1542     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1543     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1544         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1545         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1546         if (iface) {
1547             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1548                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1549                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1550             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1551                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1552                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1553             } else {
1554                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1555                 iface->dp_ifidx = p->port;
1556             }
1557
1558             if (iface->cfg) {
1559                 int64_t ofport = (iface->dp_ifidx >= 0
1560                                   ? odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx)
1561                                   : -1);
1562                 ovsrec_interface_set_ofport(iface->cfg, &ofport, 1);
1563             }
1564         }
1565     }
1566     free(dpif_ports);
1567 }
1568 \f
1569 /* Bridge packet processing functions. */
1570
1571 static int
1572 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1573 {
1574     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1575 }
1576
1577 static struct bond_entry *
1578 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1579 {
1580     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1581 }
1582
1583 static int
1584 bond_choose_iface(const struct port *port)
1585 {
1586     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1587     size_t i, best_down_slave = -1;
1588     long long next_delay_expiration = LLONG_MAX;
1589
1590     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1591         struct iface *iface = port->ifaces[i];
1592
1593         if (iface->enabled) {
1594             return i;
1595         } else if (iface->delay_expires < next_delay_expiration) {
1596             best_down_slave = i;
1597             next_delay_expiration = iface->delay_expires;
1598         }
1599     }
1600
1601     if (best_down_slave != -1) {
1602         struct iface *iface = port->ifaces[best_down_slave];
1603
1604         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping remaining %lli ms updelay "
1605                      "since no other interface is up", iface->name,
1606                      iface->delay_expires - time_msec());
1607         bond_enable_slave(iface, true);
1608     }
1609
1610     return best_down_slave;
1611 }
1612
1613 static bool
1614 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1615                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1616 {
1617     struct iface *iface;
1618
1619     assert(port->n_ifaces);
1620     if (port->n_ifaces == 1) {
1621         iface = port->ifaces[0];
1622     } else {
1623         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1624         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1625             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1626             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1627              * is only good for testing the rebalancing code. */
1628             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1629             if (e->iface_idx < 0) {
1630                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1631                 return false;
1632             }
1633             e->iface_tag = tag_create_random();
1634             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1635         }
1636         *tags |= e->iface_tag;
1637         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1638     }
1639     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1640     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1641     return true;
1642 }
1643
1644 static void
1645 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1646 {
1647     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1648     struct port *port = iface->port;
1649
1650     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1651         /* Nothing to do. */
1652         return;
1653     }
1654     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1655                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1656     if (carrier == iface->enabled) {
1657         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1658         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1659                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1660     } else if (carrier && port->active_iface < 0) {
1661         bond_enable_slave(iface, true);
1662         if (port->updelay) {
1663             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1664                          "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1665         }
1666     } else {
1667         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1668         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1669         if (delay) {
1670             VLOG_INFO_RL(&rl,
1671                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1672                          iface->name,
1673                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1674                          carrier ? "up" : "down",
1675                          delay);
1676         }
1677     }
1678 }
1679
1680 static void
1681 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1682 {
1683     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1684
1685     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1686     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1687     if (port->active_iface >= 0) {
1688         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1689                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1690     } else {
1691         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1692                      port->name);
1693     }
1694 }
1695
1696 static void
1697 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1698 {
1699     struct port *port = iface->port;
1700     struct bridge *br = port->bridge;
1701
1702     /* This acts as a recursion check.  If the act of disabling a slave
1703      * causes a different slave to be enabled, the flag will allow us to
1704      * skip redundant work when we reenter this function.  It must be
1705      * cleared on exit to keep things safe with multiple bonds. */
1706     static bool moving_active_iface = false;
1707
1708     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1709     if (enable == iface->enabled) {
1710         return;
1711     }
1712
1713     iface->enabled = enable;
1714     if (!iface->enabled) {
1715         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1716         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1717         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1718             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1719                                port->active_iface_tag);
1720
1721             /* Disabling a slave can lead to another slave being immediately
1722              * enabled if there will be no active slaves but one is waiting
1723              * on an updelay.  In this case we do not need to run most of the
1724              * code for the newly enabled slave since there was no period
1725              * without an active slave and it is redundant with the disabling
1726              * path. */
1727             moving_active_iface = true;
1728             bond_choose_active_iface(port);
1729         }
1730         bond_send_learning_packets(port);
1731     } else {
1732         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1733         if (port->active_iface < 0 && !moving_active_iface) {
1734             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1735             bond_choose_active_iface(port);
1736             bond_send_learning_packets(port);
1737         }
1738         iface->tag = tag_create_random();
1739     }
1740
1741     moving_active_iface = false;
1742     port->bond_compat_is_stale = true;
1743 }
1744
1745 static void
1746 bond_run(struct bridge *br)
1747 {
1748     size_t i, j;
1749
1750     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1751         struct port *port = br->ports[i];
1752
1753         if (port->n_ifaces >= 2) {
1754             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1755                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
1756                 if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1757                     bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1758                 }
1759             }
1760         }
1761
1762         if (port->bond_compat_is_stale) {
1763             port->bond_compat_is_stale = false;
1764             port_update_bond_compat(port);
1765         }
1766     }
1767 }
1768
1769 static void
1770 bond_wait(struct bridge *br)
1771 {
1772     size_t i, j;
1773
1774     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1775         struct port *port = br->ports[i];
1776         if (port->n_ifaces < 2) {
1777             continue;
1778         }
1779         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1780             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1781             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1782                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1783             }
1784         }
1785     }
1786 }
1787
1788 static bool
1789 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1790         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1791         tag_type *tags)
1792 {
1793     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1794               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1795               : ntohs(flow->dl_vlan));
1796     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1797 }
1798
1799 static void
1800 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1801 {
1802     struct dst tmp = *p;
1803     *p = *q;
1804     *q = tmp;
1805 }
1806
1807 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1808  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1809  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1810  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1811  * possibly overkill.) */
1812 static void
1813 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1814 {
1815     struct dst *first = dsts;
1816     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1817
1818     while (first != last) {
1819         /* Invariants:
1820          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1821          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1822          *      - first < last. */
1823         while (first->vlan == vlan) {
1824             if (++first == last) {
1825                 return;
1826             }
1827         }
1828
1829         /* Same invariants, plus one additional:
1830          *      - first->vlan != vlan.
1831          */
1832         while (last[-1].vlan != vlan) {
1833             if (--last == first) {
1834                 return;
1835             }
1836         }
1837
1838         /* Same invariants, plus one additional:
1839          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1840         swap_dst(first++, --last);
1841     }
1842 }
1843
1844 static int
1845 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1846 {
1847     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1848     return ffs(mask);
1849 }
1850
1851 static bool
1852 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1853                  const struct dst *test)
1854 {
1855     size_t i;
1856     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1857         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1858             return true;
1859         }
1860     }
1861     return false;
1862 }
1863
1864 static bool
1865 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1866 {
1867     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1868 }
1869
1870 static bool
1871 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1872 {
1873     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1874 }
1875
1876 static size_t
1877 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1878              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1879              struct dst dsts[], tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
1880 {
1881     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1882     struct dst *dst = dsts;
1883     size_t i;
1884
1885     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1886         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1887         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1888         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1889             struct port *port = br->ports[i];
1890             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1891                 && !port->is_mirror_output_port
1892                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1893                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1894                 dst++;
1895             }
1896         }
1897         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
1898     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1899         *nf_output_iface = dst->dp_ifidx;
1900         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1901         dst++;
1902     }
1903
1904     while (mirrors) {
1905         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1906         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1907             if (m->out_port) {
1908                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1909                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1910                     dst++;
1911                 }
1912             } else {
1913                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1914                     struct port *port = br->ports[i];
1915                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1916                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags))
1917                     {
1918                         int flow_vlan;
1919
1920                         if (port->vlan < 0) {
1921                             dst->vlan = m->out_vlan;
1922                         }
1923                         if (dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1924                             continue;
1925                         }
1926
1927                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
1928                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
1929                          * that we compare the vlan from before any implicit
1930                          * tagging tags place. This is necessary because
1931                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
1932                          * tags. */
1933                         flow_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1934                         if (flow_vlan == 0) {
1935                             flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
1936                         }
1937                         if (port == in_port && dst->vlan == flow_vlan) {
1938                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1939                             continue;
1940                         }
1941                         dst++;
1942                     }
1943                 }
1944             }
1945         }
1946         mirrors &= mirrors - 1;
1947     }
1948
1949     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1950     return dst - dsts;
1951 }
1952
1953 static void UNUSED
1954 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1955 {
1956     for (; n--; dsts++) {
1957         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1958         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1959             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1960         }
1961     }
1962 }
1963
1964 static void
1965 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1966                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1967                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions,
1968                 uint16_t *nf_output_iface)
1969 {
1970     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1971     size_t n_dsts;
1972     const struct dst *p;
1973     uint16_t cur_vlan;
1974
1975     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags,
1976                           nf_output_iface);
1977
1978     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1979     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1980         union odp_action *a;
1981         if (p->vlan != cur_vlan) {
1982             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1983                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1984             } else {
1985                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1986                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1987             }
1988             cur_vlan = p->vlan;
1989         }
1990         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1991         a->output.port = p->dp_ifidx;
1992     }
1993 }
1994
1995 /* Returns the effective vlan of a packet, taking into account both the
1996  * 802.1Q header and implicitly tagged ports.  A value of 0 indicates that
1997  * the packet is untagged and -1 indicates it has an invalid header and
1998  * should be dropped. */
1999 static int flow_get_vlan(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2000                          struct port *in_port, bool have_packet)
2001 {
2002     /* Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
2003      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
2004      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
2005      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
2006      * packet does not have any 802.1Q header.) */
2007     int vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2008     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2009         vlan = 0;
2010     }
2011     if (in_port->vlan >= 0) {
2012         if (vlan) {
2013             /* XXX support double tagging? */
2014             if (have_packet) {
2015                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2016                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
2017                              "packet received on port %s configured with "
2018                              "implicit VLAN %"PRIu16,
2019                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
2020                              in_port->name, in_port->vlan);
2021             }
2022             return -1;
2023         }
2024         vlan = in_port->vlan;
2025     } else {
2026         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
2027             if (have_packet) {
2028                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2029                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2030                              "packet received on port %s not configured for "
2031                              "trunking VLAN %d",
2032                              br->name, vlan, in_port->name, vlan);
2033             }
2034             return -1;
2035         }
2036     }
2037
2038     return vlan;
2039 }
2040
2041 static void
2042 update_learning_table(struct bridge *br, const flow_t *flow, int vlan,
2043                       struct port *in_port)
2044 {
2045     tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
2046                                           vlan, in_port->port_idx);
2047     if (rev_tag) {
2048         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
2049          * so keep the rate limit relatively high. */
2050         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
2051                                                                 300);
2052         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
2053                     "on port %s in VLAN %d",
2054                     br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
2055                     in_port->name, vlan);
2056         ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
2057     }
2058 }
2059
2060 static bool
2061 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow)
2062 {
2063     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
2064             && flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
2065             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
2066 }
2067
2068 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
2069  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
2070  * not at all, if 'packet' was NULL. */
2071 static bool
2072 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2073              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
2074              tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2075 {
2076     struct iface *in_iface;
2077     struct port *in_port;
2078     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
2079     int vlan;
2080     int out_port_idx;
2081
2082     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
2083     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2084     if (!in_iface) {
2085         /* No interface?  Something fishy... */
2086         if (packet != NULL) {
2087             /* Odd.  A few possible reasons here:
2088              *
2089              * - We deleted an interface but there are still a few packets
2090              *   queued up from it.
2091              *
2092              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
2093              *   add-if") that we don't know about.
2094              *
2095              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
2096              *   one of our bridge ports.
2097              */
2098             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2099
2100             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
2101                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
2102         }
2103
2104         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
2105         return true;
2106     }
2107     in_port = in_iface->port;
2108     vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, !!packet);
2109     if (vlan < 0) {
2110         goto done;
2111     }
2112
2113     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
2114     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
2115         goto done;
2116     }
2117
2118     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
2119     if (in_port->is_mirror_output_port) {
2120         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2121         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
2122                      "which is reserved exclusively for mirroring",
2123                      br->name, in_port->name);
2124         goto done;
2125     }
2126
2127     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
2128     if (in_port->n_ifaces > 1) {
2129         int src_idx;
2130
2131         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2132             *tags |= in_port->active_iface_tag;
2133             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
2134                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
2135                 goto done;
2136             }
2137         }
2138
2139         /* Drop all packets for which we have learned a different input
2140          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
2141          * it back on the other.  Broadcast ARP replies are an exception
2142          * to this rule: the host has moved to another switch. */
2143         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
2144         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
2145             !is_bcast_arp_reply(flow)) {
2146                 goto done;
2147         }
2148     }
2149
2150     /* MAC learning. */
2151     out_port = FLOOD_PORT;
2152     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
2153     if (packet) {
2154         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2155     }
2156
2157     /* Determine output port. */
2158     out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
2159                                            tags);
2160     if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2161         out_port = br->ports[out_port_idx];
2162     } else if (!packet && !eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2163         /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
2164          * eject the flow.  Installing a flow that floods packets opens
2165          * up a window of time where we could learn from a packet reflected
2166          * on a bond and blackhole packets before the learning table is
2167          * updated to reflect the correct port. */
2168         return false;
2169     }
2170
2171     /* Don't send packets out their input ports. */
2172     if (in_port == out_port) {
2173         out_port = NULL;
2174     }
2175
2176 done:
2177     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions,
2178                     nf_output_iface);
2179
2180     return true;
2181 }
2182
2183 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
2184  * number. */
2185 static void
2186 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
2187                               const struct ofp_phy_port *opp,
2188                               void *br_)
2189 {
2190     struct bridge *br = br_;
2191     struct iface *iface;
2192     struct port *port;
2193
2194     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
2195     if (!iface) {
2196         return;
2197     }
2198     port = iface->port;
2199
2200     if (reason == OFPPR_DELETE) {
2201         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
2202                   br->name, iface->name);
2203         iface_destroy(iface);
2204         if (!port->n_ifaces) {
2205             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
2206                       br->name, port->name);
2207             port_destroy(port);
2208         }
2209
2210         bridge_flush(br);
2211     } else {
2212         if (port->n_ifaces > 1) {
2213             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2214             bond_link_status_update(iface, up);
2215             port_update_bond_compat(port);
2216         }
2217     }
2218 }
2219
2220 static bool
2221 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2222                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
2223                         uint16_t *nf_output_iface, void *br_)
2224 {
2225     struct bridge *br = br_;
2226
2227     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2228     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags, nf_output_iface);
2229 }
2230
2231 static void
2232 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2233                               const union odp_action *actions,
2234                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2235                               void *br_)
2236 {
2237     struct bridge *br = br_;
2238     struct port *in_port;
2239     const union odp_action *a;
2240
2241     /* Feed information from the active flows back into the learning table
2242      * to ensure that table is always in sync with what is actually flowing
2243      * through the datapath. */
2244     in_port = port_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2245     if (in_port) {
2246         int vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, false);
2247          if (vlan >= 0) {
2248             update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2249         }
2250     }
2251
2252     if (!br->has_bonded_ports) {
2253         return;
2254     }
2255
2256     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2257         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2258             struct port *out_port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2259             if (out_port && out_port->n_ifaces >= 2) {
2260                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(out_port,
2261                                                          flow->dl_src);
2262                 e->tx_bytes += n_bytes;
2263             }
2264         }
2265     }
2266 }
2267
2268 static void
2269 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2270 {
2271     struct bridge *br = br_;
2272     size_t i;
2273
2274     if (!br->has_bonded_ports) {
2275         return;
2276     }
2277
2278     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2279      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2280     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2281         return;
2282     }
2283     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2284
2285     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2286         struct port *port = br->ports[i];
2287         if (port->n_ifaces > 1) {
2288             bond_rebalance_port(port);
2289         }
2290     }
2291 }
2292
2293 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2294     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2295     bridge_normal_ofhook_cb,
2296     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2297     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2298 };
2299 \f
2300 /* Bonding functions. */
2301
2302 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2303  * bond rebalancing.  */
2304 struct slave_balance {
2305     struct iface *iface;        /* The interface. */
2306     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2307
2308     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2309      * increasing tx_bytes. */
2310     struct bond_entry **hashes;
2311     size_t n_hashes;
2312 };
2313
2314 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2315  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2316  * ascending order of bytes transmitted. */
2317 static int
2318 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2319 {
2320     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2321     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2322     const struct bond_entry *a = *ap;
2323     const struct bond_entry *b = *bp;
2324     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2325         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2326     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2327         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2328     } else {
2329         return 0;
2330     }
2331 }
2332
2333 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2334  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2335 static int
2336 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2337 {
2338     const struct slave_balance *a = a_;
2339     const struct slave_balance *b = b_;
2340     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2341         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2342     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2343         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2344     } else {
2345         return 0;
2346     }
2347 }
2348
2349 static void
2350 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2351 {
2352     struct slave_balance tmp = *a;
2353     *a = *b;
2354     *b = tmp;
2355 }
2356
2357 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2358  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2359  *
2360  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2361  * location. */
2362 static void
2363 resort_bals(struct slave_balance *p,
2364             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2365 {
2366     if (n_bals > 1) {
2367         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2368             swap_bals(p, p - 1);
2369         }
2370         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2371             swap_bals(p, p + 1);
2372         }
2373     }
2374 }
2375
2376 static void
2377 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2378 {
2379     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2380         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2381         const struct slave_balance *b;
2382
2383         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2384             size_t i;
2385
2386             if (b > bals) {
2387                 ds_put_char(&ds, ',');
2388             }
2389             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2390                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2391
2392             if (!b->iface->enabled) {
2393                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2394             }
2395             if (b->n_hashes > 0) {
2396                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2397                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2398                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2399                     if (i > 0) {
2400                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2401                     }
2402                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2403                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2404                 }
2405                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2406             }
2407         }
2408         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2409         ds_destroy(&ds);
2410     }
2411 }
2412
2413 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2414 static void
2415 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2416                 int hash_idx)
2417 {
2418     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2419     struct port *port = from->iface->port;
2420     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2421
2422     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2423               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2424               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2425               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2426               from->iface->name, to->iface->name,
2427               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2428               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2429
2430     /* Delete element from from->hashes.
2431      *
2432      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2433      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2434      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2435      * point in doing that.  */
2436     if (hash_idx == 0) {
2437         from->hashes++;
2438     } else {
2439         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2440                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2441     }
2442     from->n_hashes--;
2443
2444     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2445     from->tx_bytes -= delta;
2446     to->tx_bytes += delta;
2447
2448     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2449     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2450     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2451     hash->iface_tag = tag_create_random();
2452 }
2453
2454 static void
2455 bond_rebalance_port(struct port *port)
2456 {
2457     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2458     size_t n_bals;
2459     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2460     struct slave_balance *b, *from, *to;
2461     struct bond_entry *e;
2462     size_t i;
2463
2464     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2465      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2466      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2467      * loaded slave.
2468      *
2469      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2470      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2471      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2472      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2473      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2474     n_bals = port->n_ifaces;
2475     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2476         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2477         b->tx_bytes = 0;
2478         b->hashes = NULL;
2479         b->n_hashes = 0;
2480     }
2481     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2482         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2483     }
2484     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2485     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2486         e = hashes[i];
2487         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2488             b = &bals[e->iface_idx];
2489             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2490             if (!b->hashes) {
2491                 b->hashes = &hashes[i];
2492             }
2493             b->n_hashes++;
2494         }
2495     }
2496     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2497     log_bals(bals, n_bals, port);
2498
2499     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2500      * array earlier). */
2501     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2502         n_bals--;
2503         if (!n_bals) {
2504             return;
2505         }
2506     }
2507
2508     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2509     to = &bals[n_bals - 1];
2510     for (from = bals; from < to; ) {
2511         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2512         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2513             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2514              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2515              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2516             break;
2517         } else if (from->n_hashes == 1) {
2518             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2519              * load away from it, even though we want to. */
2520             from++;
2521         } else {
2522             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2523              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2524              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2525              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
2526              * least 0.1.
2527              *
2528              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2529              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2530              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2531              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2532             size_t i;
2533             bool order_swapped;
2534
2535             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2536                 double old_ratio, new_ratio;
2537                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2538
2539                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
2540                     /* Pointless move. */
2541                     continue;
2542                 }
2543
2544                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
2545
2546                 if (to->tx_bytes == 0) {
2547                     /* Nothing on the new slave, move it. */
2548                     break;
2549                 }
2550
2551                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
2552                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
2553                             (to->tx_bytes + delta);
2554
2555                 if (new_ratio == 0) {
2556                     /* Should already be covered but check to prevent division
2557                      * by zero. */
2558                     continue;
2559                 }
2560
2561                 if (new_ratio < 1) {
2562                     new_ratio = 1 / new_ratio;
2563                 }
2564
2565                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
2566                     /* Would decrease the ratio, move it. */
2567                     break;
2568                 }
2569             }
2570             if (i < from->n_hashes) {
2571                 bond_shift_load(from, to, i);
2572                 port->bond_compat_is_stale = true;
2573
2574                 /* If the result of the migration changed the relative order of
2575                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
2576                 if (order_swapped) {
2577                     swap_bals(from, to);
2578                 }
2579
2580                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2581                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2582                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2583                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2584                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2585                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2586             } else {
2587                 from++;
2588             }
2589         }
2590     }
2591
2592     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2593      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2594     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2595         e->tx_bytes /= 2;
2596     }
2597 }
2598
2599 static void
2600 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2601 {
2602     struct bridge *br = port->bridge;
2603     struct mac_entry *e;
2604     struct ofpbuf packet;
2605     int error, n_packets, n_errors;
2606
2607     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0) {
2608         return;
2609     }
2610
2611     ofpbuf_init(&packet, 128);
2612     error = n_packets = n_errors = 0;
2613     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2614         union ofp_action actions[2], *a;
2615         uint16_t dp_ifidx;
2616         tag_type tags = 0;
2617         flow_t flow;
2618         int retval;
2619
2620         if (e->port == port->port_idx
2621             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2622             continue;
2623         }
2624
2625         /* Compose actions. */
2626         memset(actions, 0, sizeof actions);
2627         a = actions;
2628         if (e->vlan) {
2629             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2630             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2631             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2632             a++;
2633         }
2634         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2635         a->output.len = htons(sizeof *a);
2636         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2637         a++;
2638
2639         /* Send packet. */
2640         n_packets++;
2641         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
2642                               e->mac);
2643         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2644         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2645                                      &packet);
2646         if (retval) {
2647             error = retval;
2648             n_errors++;
2649         }
2650     }
2651     ofpbuf_uninit(&packet);
2652
2653     if (n_errors) {
2654         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2655         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2656                      "packets, last error was: %s",
2657                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2658     } else {
2659         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2660                  port->name, n_packets);
2661     }
2662 }
2663 \f
2664 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2665
2666 static void
2667 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
2668                   const char *args UNUSED, void *aux UNUSED)
2669 {
2670     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2671     const struct bridge *br;
2672
2673     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2674
2675     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2676         size_t i;
2677
2678         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2679             const struct port *port = br->ports[i];
2680             if (port->n_ifaces > 1) {
2681                 size_t j;
2682
2683                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2684                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2685                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2686                     if (j) {
2687                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2688                     }
2689                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2690                 }
2691                 ds_put_char(&ds, '\n');
2692             }
2693         }
2694     }
2695     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2696     ds_destroy(&ds);
2697 }
2698
2699 static struct port *
2700 bond_find(const char *name)
2701 {
2702     const struct bridge *br;
2703
2704     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2705         size_t i;
2706
2707         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2708             struct port *port = br->ports[i];
2709             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2710                 return port;
2711             }
2712         }
2713     }
2714     return NULL;
2715 }
2716
2717 static void
2718 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
2719                   const char *args, void *aux UNUSED)
2720 {
2721     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2722     const struct port *port;
2723     size_t j;
2724
2725     port = bond_find(args);
2726     if (!port) {
2727         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2728         return;
2729     }
2730
2731     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2732     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2733     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2734                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2735     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2736         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2737         struct bond_entry *be;
2738
2739         /* Basic info. */
2740         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2741                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2742         if (j == port->active_iface) {
2743             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2744         }
2745         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2746             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2747                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2748                           iface->delay_expires - time_msec());
2749         }
2750
2751         /* Hashes. */
2752         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2753             int hash = be - port->bond_hash;
2754             struct mac_entry *me;
2755
2756             if (be->iface_idx != j) {
2757                 continue;
2758             }
2759
2760             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
2761                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2762
2763             /* MACs. */
2764             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2765                            &port->bridge->ml->lrus) {
2766                 uint16_t dp_ifidx;
2767                 tag_type tags = 0;
2768                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2769                     && me->port != port->port_idx
2770                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2771                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2772                 {
2773                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2774                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2775                 }
2776             }
2777         }
2778     }
2779     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2780     ds_destroy(&ds);
2781 }
2782
2783 static void
2784 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2785                      void *aux UNUSED)
2786 {
2787     char *args = (char *) args_;
2788     char *save_ptr = NULL;
2789     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2790     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2791     struct port *port;
2792     struct iface *iface;
2793     struct bond_entry *entry;
2794     int hash;
2795
2796     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2797     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2798     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2799     if (!slave_s) {
2800         unixctl_command_reply(conn, 501,
2801                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2802         return;
2803     }
2804
2805     port = bond_find(bond_s);
2806     if (!port) {
2807         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2808         return;
2809     }
2810
2811     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2812         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2813         hash = bond_hash(mac);
2814     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2815         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2816     } else {
2817         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2818         return;
2819     }
2820
2821     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2822     if (!iface) {
2823         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2824         return;
2825     }
2826
2827     if (!iface->enabled) {
2828         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2829         return;
2830     }
2831
2832     entry = &port->bond_hash[hash];
2833     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2834     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2835     entry->iface_tag = tag_create_random();
2836     port->bond_compat_is_stale = true;
2837     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2838 }
2839
2840 static void
2841 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2842                               void *aux UNUSED)
2843 {
2844     char *args = (char *) args_;
2845     char *save_ptr = NULL;
2846     char *bond_s, *slave_s;
2847     struct port *port;
2848     struct iface *iface;
2849
2850     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2851     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2852     if (!slave_s) {
2853         unixctl_command_reply(conn, 501,
2854                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2855         return;
2856     }
2857
2858     port = bond_find(bond_s);
2859     if (!port) {
2860         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2861         return;
2862     }
2863
2864     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2865     if (!iface) {
2866         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2867         return;
2868     }
2869
2870     if (!iface->enabled) {
2871         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2872         return;
2873     }
2874
2875     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2876         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2877         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2878         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2879         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2880                   port->name, iface->name);
2881         bond_send_learning_packets(port);
2882         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2883     } else {
2884         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2885     }
2886 }
2887
2888 static void
2889 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2890 {
2891     char *args = (char *) args_;
2892     char *save_ptr = NULL;
2893     char *bond_s, *slave_s;
2894     struct port *port;
2895     struct iface *iface;
2896
2897     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2898     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2899     if (!slave_s) {
2900         unixctl_command_reply(conn, 501,
2901                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2902         return;
2903     }
2904
2905     port = bond_find(bond_s);
2906     if (!port) {
2907         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2908         return;
2909     }
2910
2911     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2912     if (!iface) {
2913         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2914         return;
2915     }
2916
2917     bond_enable_slave(iface, enable);
2918     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2919 }
2920
2921 static void
2922 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2923                           void *aux UNUSED)
2924 {
2925     enable_slave(conn, args, true);
2926 }
2927
2928 static void
2929 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2930                            void *aux UNUSED)
2931 {
2932     enable_slave(conn, args, false);
2933 }
2934
2935 static void
2936 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2937                   void *aux UNUSED)
2938 {
2939         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2940         uint8_t hash;
2941         char *hash_cstr;
2942
2943         if (sscanf(args, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2944             == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2945                 hash = bond_hash(mac);
2946
2947                 hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
2948                 unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
2949                 free(hash_cstr);
2950         } else {
2951                 unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
2952         }
2953 }
2954
2955 static void
2956 bond_init(void)
2957 {
2958     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
2959     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
2960     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
2961     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2962                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
2963     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
2964                              NULL);
2965     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
2966                              NULL);
2967     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
2968 }
2969 \f
2970 /* Port functions. */
2971
2972 static struct port *
2973 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2974 {
2975     struct port *port;
2976
2977     port = xzalloc(sizeof *port);
2978     port->bridge = br;
2979     port->port_idx = br->n_ports;
2980     port->vlan = -1;
2981     port->trunks = NULL;
2982     port->name = xstrdup(name);
2983     port->active_iface = -1;
2984
2985     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2986         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2987                                sizeof *br->ports);
2988     }
2989     br->ports[br->n_ports++] = port;
2990
2991     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2992     bridge_flush(br);
2993
2994     return port;
2995 }
2996
2997 static void
2998 port_reconfigure(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
2999 {
3000     struct shash old_ifaces, new_ifaces;
3001     struct shash_node *node;
3002     unsigned long *trunks;
3003     int vlan;
3004     size_t i;
3005
3006     port->cfg = cfg;
3007
3008     /* Collect old and new interfaces. */
3009     shash_init(&old_ifaces);
3010     shash_init(&new_ifaces);
3011     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3012         shash_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name, port->ifaces[i]);
3013     }
3014     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3015         const char *name = cfg->interfaces[i]->name;
3016         if (!shash_add_once(&new_ifaces, name, cfg->interfaces[i])) {
3017             VLOG_WARN("port %s: %s specified twice as port interface",
3018                       port->name, name);
3019         }
3020     }
3021     port->updelay = cfg->bond_updelay;
3022     if (port->updelay < 0) {
3023         port->updelay = 0;
3024     }
3025     port->updelay = cfg->bond_downdelay;
3026     if (port->downdelay < 0) {
3027         port->downdelay = 0;
3028     }
3029
3030     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
3031     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ifaces) {
3032         if (!shash_find(&new_ifaces, node->name)) {
3033             iface_destroy(node->data);
3034         }
3035     }
3036     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ifaces) {
3037         const struct ovsrec_interface *if_cfg = node->data;
3038         struct iface *iface;
3039
3040         iface = shash_find_data(&old_ifaces, if_cfg->name);
3041         if (!iface) {
3042             iface = iface_create(port, if_cfg);
3043         } else {
3044             iface->cfg = if_cfg;
3045         }
3046     }
3047
3048     /* Get VLAN tag. */
3049     vlan = -1;
3050     if (cfg->tag) {
3051         if (port->n_ifaces < 2) {
3052             vlan = *cfg->tag;
3053             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
3054                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
3055             } else {
3056                 vlan = -1;
3057             }
3058         } else {
3059             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
3060              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
3061             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
3062                       port->name);
3063         }
3064     }
3065     if (port->vlan != vlan) {
3066         port->vlan = vlan;
3067         bridge_flush(port->bridge);
3068     }
3069
3070     /* Get trunked VLANs. */
3071     trunks = NULL;
3072     if (vlan < 0) {
3073         size_t n_errors;
3074         size_t i;
3075
3076         trunks = bitmap_allocate(4096);
3077         n_errors = 0;
3078         for (i = 0; i < cfg->n_trunks; i++) {
3079             int trunk = cfg->trunks[i];
3080             if (trunk >= 0) {
3081                 bitmap_set1(trunks, trunk);
3082             } else {
3083                 n_errors++;
3084             }
3085         }
3086         if (n_errors) {
3087             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
3088                      port->name, cfg->n_trunks);
3089         }
3090         if (n_errors == cfg->n_trunks) {
3091             if (n_errors) {
3092                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
3093                          port->name);
3094             }
3095             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
3096         }
3097     } else {
3098         if (cfg->n_trunks) {
3099             VLOG_ERR("port %s: ignoring trunks in favor of implicit vlan",
3100                      port->name);
3101         }
3102     }
3103     if (trunks == NULL
3104         ? port->trunks != NULL
3105         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
3106         bridge_flush(port->bridge);
3107     }
3108     bitmap_free(port->trunks);
3109     port->trunks = trunks;
3110
3111     shash_destroy(&old_ifaces);
3112     shash_destroy(&new_ifaces);
3113 }
3114
3115 static void
3116 port_destroy(struct port *port)
3117 {
3118     if (port) {
3119         struct bridge *br = port->bridge;
3120         struct port *del;
3121         int i;
3122
3123         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
3124         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3125
3126         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3127             struct mirror *m = br->mirrors[i];
3128             if (m && m->out_port == port) {
3129                 mirror_destroy(m);
3130             }
3131         }
3132
3133         while (port->n_ifaces > 0) {
3134             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
3135         }
3136
3137         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
3138         del->port_idx = port->port_idx;
3139
3140         free(port->ifaces);
3141         bitmap_free(port->trunks);
3142         free(port->name);
3143         free(port);
3144         bridge_flush(br);
3145     }
3146 }
3147
3148 static struct port *
3149 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3150 {
3151     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
3152     return iface ? iface->port : NULL;
3153 }
3154
3155 static struct port *
3156 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3157 {
3158     size_t i;
3159
3160     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3161         struct port *port = br->ports[i];
3162         if (!strcmp(port->name, name)) {
3163             return port;
3164         }
3165     }
3166     return NULL;
3167 }
3168
3169 static struct iface *
3170 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
3171 {
3172     size_t j;
3173
3174     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3175         struct iface *iface = port->ifaces[j];
3176         if (!strcmp(iface->name, name)) {
3177             return iface;
3178         }
3179     }
3180     return NULL;
3181 }
3182
3183 static void
3184 port_update_bonding(struct port *port)
3185 {
3186     if (port->n_ifaces < 2) {
3187         /* Not a bonded port. */
3188         if (port->bond_hash) {
3189             free(port->bond_hash);
3190             port->bond_hash = NULL;
3191             port->bond_compat_is_stale = true;
3192             port->bond_fake_iface = false;
3193         }
3194     } else {
3195         if (!port->bond_hash) {
3196             size_t i;
3197
3198             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
3199             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3200                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
3201                 e->iface_idx = -1;
3202                 e->tx_bytes = 0;
3203             }
3204             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3205             bond_choose_active_iface(port);
3206         }
3207         port->bond_compat_is_stale = true;
3208         port->bond_fake_iface = port->cfg->bond_fake_iface;
3209     }
3210 }
3211
3212 static void
3213 port_update_bond_compat(struct port *port)
3214 {
3215     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3216     struct compat_bond bond;
3217     size_t i;
3218
3219     if (port->n_ifaces < 2) {
3220         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3221         return;
3222     }
3223
3224     bond.up = false;
3225     bond.updelay = port->updelay;
3226     bond.downdelay = port->downdelay;
3227
3228     bond.n_hashes = 0;
3229     bond.hashes = compat_hashes;
3230     if (port->bond_hash) {
3231         const struct bond_entry *e;
3232         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3233             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3234                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3235                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3236                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3237             }
3238         }
3239     }
3240
3241     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3242     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3243     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3244         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3245         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3246         slave->name = iface->name;
3247
3248         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3249          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3250          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four 
3251          * BOND_LINK_* states:
3252          *      
3253          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3254          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3255          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3256          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3257          *
3258          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP 
3259          * to be "up" and anything else to be "down".
3260          */
3261         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3262         if (slave->up) {
3263             bond.up = true;
3264         }
3265         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3266     }
3267
3268     if (port->bond_fake_iface) {
3269         struct netdev *bond_netdev;
3270
3271         if (!netdev_open_default(port->name, &bond_netdev)) {
3272             if (bond.up) {
3273                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3274             } else {
3275                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3276             }
3277             netdev_close(bond_netdev);
3278         }
3279     }
3280
3281     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3282     free(bond.slaves);
3283 }
3284
3285 static void
3286 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3287 {
3288     struct bridge *br = port->bridge;
3289     char *vlandev_name = NULL;
3290
3291     if (port->vlan > 0) {
3292         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3293          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3294          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3295          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3296          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3297          * includes port->vlan.
3298          *
3299          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3300          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3301          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3302         size_t i;
3303         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3304             struct port *p = br->ports[i];
3305             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3306                 && p->n_ifaces
3307                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3308             {
3309                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3310                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3311                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3312                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3313                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3314                     vlandev_name = p->name;
3315                 }
3316             }
3317         }
3318     }
3319     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3320 }
3321 \f
3322 /* Interface functions. */
3323
3324 static struct iface *
3325 iface_create(struct port *port, const struct ovsrec_interface *if_cfg)
3326 {
3327     struct iface *iface;
3328     char *name = if_cfg->name;
3329     int error;
3330
3331     iface = xzalloc(sizeof *iface);
3332     iface->port = port;
3333     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3334     iface->name = xstrdup(name);
3335     iface->dp_ifidx = -1;
3336     iface->tag = tag_create_random();
3337     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3338     iface->netdev = NULL;
3339     iface->cfg = if_cfg;
3340
3341     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3342         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3343                                   sizeof *port->ifaces);
3344     }
3345     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3346     if (port->n_ifaces > 1) {
3347         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3348     }
3349
3350     /* Attempt to create the network interface in case it
3351      * doesn't exist yet. */
3352     if (!iface_is_internal(port->bridge, iface->name)) {
3353         error = set_up_iface(if_cfg, iface, true);
3354         if (error) {
3355             VLOG_WARN("could not create iface %s: %s", iface->name,
3356                     strerror(error));
3357         }
3358     }
3359
3360     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3361
3362     bridge_flush(port->bridge);
3363
3364     return iface;
3365 }
3366
3367 static void
3368 iface_destroy(struct iface *iface)
3369 {
3370     if (iface) {
3371         struct port *port = iface->port;
3372         struct bridge *br = port->bridge;
3373         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3374         struct iface *del;
3375
3376         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3377             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3378         }
3379
3380         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3381         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3382
3383         netdev_close(iface->netdev);
3384
3385         if (del_active) {
3386             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3387             bond_choose_active_iface(port);
3388             bond_send_learning_packets(port);
3389         }
3390
3391         free(iface->name);
3392         free(iface);
3393
3394         bridge_flush(port->bridge);
3395     }
3396 }
3397
3398 static struct iface *
3399 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3400 {
3401     size_t i, j;
3402
3403     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3404         struct port *port = br->ports[i];
3405         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3406             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3407             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3408                 return iface;
3409             }
3410         }
3411     }
3412     return NULL;
3413 }
3414
3415 static struct iface *
3416 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3417 {
3418     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3419 }
3420
3421 /* Returns true if 'iface' is the name of an "internal" interface on bridge
3422  * 'br', that is, an interface that is entirely simulated within the datapath.
3423  * The local port (ODPP_LOCAL) is always an internal interface.  Other local
3424  * interfaces are created by setting "iface.<iface>.internal = true".
3425  *
3426  * In addition, we have a kluge-y feature that creates an internal port with
3427  * the name of a bonded port if "bonding.<bondname>.fake-iface = true" is set.
3428  * This feature needs to go away in the long term.  Until then, this is one
3429  * reason why this function takes a name instead of a struct iface: the fake
3430  * interfaces created this way do not have a struct iface. */
3431 static bool
3432 iface_is_internal(const struct bridge *br, const char *if_name)
3433 {
3434     /* XXX wastes time */
3435     struct iface *iface;
3436     struct port *port;
3437
3438     if (!strcmp(if_name, br->name)) {
3439         return true;
3440     }
3441
3442     iface = iface_lookup(br, if_name);
3443     if (iface && !strcmp(iface->cfg->type, "internal")) {
3444         return true;
3445     }
3446
3447     port = port_lookup(br, if_name);
3448     if (port && port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
3449         return true;
3450     }
3451     return false;
3452 }
3453
3454 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
3455  * file. */
3456 static void
3457 iface_set_mac(struct iface *iface)
3458 {
3459     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3460
3461     if (iface->cfg->mac && eth_addr_from_string(iface->cfg->mac, ea)) {
3462         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
3463             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
3464                      iface->name);
3465         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
3466             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
3467                      iface->name, iface->name);
3468         } else {
3469             int error = netdev_set_etheraddr(iface->netdev, ea);
3470             if (error) {
3471                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
3472                          iface->name, strerror(error));
3473             }
3474         }
3475     }
3476 }
3477 \f
3478 /* Port mirroring. */
3479
3480 static void
3481 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3482 {
3483     struct shash old_mirrors, new_mirrors;
3484     struct shash_node *node;
3485     unsigned long *rspan_vlans;
3486     int i;
3487
3488     /* Collect old mirrors. */
3489     shash_init(&old_mirrors);
3490     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3491         if (br->mirrors[i]) {
3492             shash_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name, br->mirrors[i]);
3493         }
3494     }
3495
3496     /* Collect new mirrors. */
3497     shash_init(&new_mirrors);
3498     for (i = 0; i < br->cfg->n_mirrors; i++) {
3499         struct ovsrec_mirror *cfg = br->cfg->mirrors[i];
3500         if (!shash_add_once(&new_mirrors, cfg->name, cfg)) {
3501             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as mirror",
3502                       br->name, cfg->name);
3503         }
3504     }
3505
3506     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3507     SHASH_FOR_EACH (node, &old_mirrors) {
3508         if (!shash_find(&new_mirrors, node->name)) {
3509             mirror_destroy(node->data);
3510         }
3511     }
3512     SHASH_FOR_EACH (node, &new_mirrors) {
3513         struct mirror *mirror = shash_find_data(&old_mirrors, node->name);
3514         if (!mirror) {
3515             mirror = mirror_create(br, node->name);
3516             if (!mirror) {
3517                 break;
3518             }
3519         }
3520         mirror_reconfigure_one(mirror, node->data);
3521     }
3522     shash_destroy(&old_mirrors);
3523     shash_destroy(&new_mirrors);
3524
3525     /* Update port reserved status. */
3526     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3527         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3528     }
3529     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3530         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3531         if (m && m->out_port) {
3532             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3533         }
3534     }
3535
3536     /* Update flooded vlans (for RSPAN). */
3537     rspan_vlans = NULL;
3538     if (br->cfg->n_flood_vlans) {
3539         rspan_vlans = bitmap_allocate(4096);
3540
3541         for (i = 0; i < br->cfg->n_flood_vlans; i++) {
3542             int64_t vlan = br->cfg->flood_vlans[i];
3543             if (vlan >= 0 && vlan < 4096) {
3544                 bitmap_set1(rspan_vlans, vlan);
3545                 VLOG_INFO("bridge %s: disabling learning on vlan %"PRId64,
3546                           br->name, vlan);
3547             } else {
3548                 VLOG_ERR("bridge %s: invalid value %"PRId64 "for flood VLAN",
3549                          br->name, vlan);
3550             }
3551         }
3552     }
3553     if (mac_learning_set_flood_vlans(br->ml, rspan_vlans)) {
3554         bridge_flush(br);
3555     }
3556 }
3557
3558 static struct mirror *
3559 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3560 {
3561     struct mirror *m;
3562     size_t i;
3563
3564     for (i = 0; ; i++) {
3565         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3566             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3567                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3568             return NULL;
3569         }
3570         if (!br->mirrors[i]) {
3571             break;
3572         }
3573     }
3574
3575     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3576     bridge_flush(br);
3577
3578     br->mirrors[i] = m = xzalloc(sizeof *m);
3579     m->bridge = br;
3580     m->idx = i;
3581     m->name = xstrdup(name);
3582     shash_init(&m->src_ports);
3583     shash_init(&m->dst_ports);
3584     m->vlans = NULL;
3585     m->n_vlans = 0;
3586     m->out_vlan = -1;
3587     m->out_port = NULL;
3588
3589     return m;
3590 }
3591
3592 static void
3593 mirror_destroy(struct mirror *m)
3594 {
3595     if (m) {
3596         struct bridge *br = m->bridge;
3597         size_t i;
3598
3599         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3600             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3601             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3602         }
3603
3604         shash_destroy(&m->src_ports);
3605         shash_destroy(&m->dst_ports);
3606         free(m->vlans);
3607
3608         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3609         free(m);
3610
3611         bridge_flush(br);
3612     }
3613 }
3614
3615 static void
3616 mirror_collect_ports(struct mirror *m, struct ovsrec_port **ports, int n_ports,
3617                      struct shash *names)
3618 {
3619     size_t i;
3620
3621     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
3622         const char *name = ports[i]->name;
3623         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3624             shash_add_once(names, name, NULL);
3625         } else {
3626             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s cannot match on nonexistent "
3627                       "port %s", m->bridge->name, m->name, name);
3628         }
3629     }
3630 }
3631
3632 static size_t
3633 mirror_collect_vlans(struct mirror *m, const struct ovsrec_mirror *cfg,
3634                      int **vlans)
3635 {
3636     size_t n_vlans;
3637     size_t i;
3638
3639     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * cfg->n_select_vlan);
3640     n_vlans = 0;
3641     for (i = 0; i < cfg->n_select_vlan; i++) {
3642         int64_t vlan = cfg->select_vlan[i];
3643         if (vlan < 0 || vlan > 4095) {
3644             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s selects invalid VLAN %"PRId64,
3645                       m->bridge->name, m->name, vlan);
3646         } else {
3647             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3648         }
3649     }
3650     return n_vlans;
3651 }
3652
3653 static bool
3654 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3655 {
3656     size_t i;
3657
3658     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3659         if (m->vlans[i] == vlan) {
3660             return true;
3661         }
3662     }
3663     return false;
3664 }
3665
3666 static bool
3667 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3668 {
3669     size_t i;
3670
3671     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3672         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3673             return true;
3674         }
3675     }
3676     return false;
3677 }
3678
3679 static void
3680 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m, struct ovsrec_mirror *cfg)
3681 {
3682     struct shash src_ports, dst_ports;
3683     mirror_mask_t mirror_bit;
3684     struct port *out_port;
3685     int out_vlan;
3686     size_t n_vlans;
3687     int *vlans;
3688     size_t i;
3689     bool mirror_all_ports;
3690     bool any_ports_specified;
3691     bool any_vlans_specified;
3692
3693     /* Get output port. */
3694     if (cfg->output_port) {
3695         out_port = port_lookup(m->bridge, cfg->output_port->name);
3696         if (!out_port) {
3697             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s outputs to port not on bridge",
3698                      m->bridge->name, m->name);
3699             mirror_destroy(m);
3700             return;
3701         }
3702         out_vlan = -1;
3703
3704         if (cfg->output_vlan) {
3705             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s specifies both output port and "
3706                      "output vlan; ignoring output vlan",
3707                      m->bridge->name, m->name);
3708         }
3709     } else if (cfg->output_vlan) {
3710         out_port = NULL;
3711         out_vlan = *cfg->output_vlan;
3712     } else {
3713         VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s does not specify output; ignoring",
3714                  m->bridge->name, m->name);
3715         mirror_destroy(m);
3716         return;
3717     }
3718
3719     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3720     shash_init(&src_ports);
3721     shash_init(&dst_ports);
3722     mirror_collect_ports(m, cfg->select_src_port, cfg->n_select_src_port,
3723                          &src_ports);
3724     mirror_collect_ports(m, cfg->select_dst_port, cfg->n_select_dst_port,
3725                          &dst_ports);
3726     any_ports_specified = cfg->n_select_dst_port || cfg->n_select_dst_port;
3727     if (any_ports_specified
3728         && shash_is_empty(&src_ports) && shash_is_empty(&dst_ports)) {
3729         VLOG_ERR("bridge %s: disabling mirror %s since none of the specified "
3730                  "selection ports exists", m->bridge->name, m->name);
3731         mirror_destroy(m);
3732         goto exit;
3733     }
3734
3735     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3736     n_vlans = mirror_collect_vlans(m, cfg, &vlans);
3737     any_vlans_specified = cfg->n_select_vlan > 0;
3738     if (any_vlans_specified && !n_vlans) {
3739         VLOG_ERR("bridge %s: disabling mirror %s since none of the specified "
3740                  "VLANs exists", m->bridge->name, m->name);
3741         mirror_destroy(m);
3742         goto exit;
3743     }
3744
3745     /* Update mirror data. */
3746     if (!shash_equal_keys(&m->src_ports, &src_ports)
3747         || !shash_equal_keys(&m->dst_ports, &dst_ports)
3748         || m->n_vlans != n_vlans
3749         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3750         || m->out_port != out_port
3751         || m->out_vlan != out_vlan) {
3752         bridge_flush(m->bridge);
3753     }
3754     shash_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3755     shash_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3756     free(m->vlans);
3757     m->vlans = vlans;
3758     m->n_vlans = n_vlans;
3759     m->out_port = out_port;
3760     m->out_vlan = out_vlan;
3761
3762     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3763     mirror_all_ports = !any_ports_specified && !any_vlans_specified;
3764
3765     /* Update ports. */
3766     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3767     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3768         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3769
3770         if (mirror_all_ports
3771             || shash_find(&m->src_ports, port->name)
3772             || (m->n_vlans
3773                 && (!port->vlan
3774                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3775                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3776             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3777         } else {
3778             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3779         }
3780
3781         if (mirror_all_ports || shash_find(&m->dst_ports, port->name)) {
3782             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3783         } else {
3784             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3785         }
3786     }
3787
3788     /* Clean up. */
3789 exit:
3790     shash_destroy(&src_ports);
3791     shash_destroy(&dst_ports);
3792 }