Merge branch 'master' into next
[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 #include "sflow_api.h"
65
66 #define THIS_MODULE VLM_bridge
67 #include "vlog.h"
68
69 struct dst {
70     uint16_t vlan;
71     uint16_t dp_ifidx;
72 };
73
74 struct iface {
75     /* These members are always valid. */
76     struct port *port;          /* Containing port. */
77     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
78     char *name;                 /* Host network device name. */
79     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
80     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
81
82     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
83      * be initialized.*/
84     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
85     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
86     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
87
88     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
89     const struct ovsrec_interface *cfg;
90 };
91
92 #define BOND_MASK 0xff
93 struct bond_entry {
94     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
95     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
96     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
97 };
98
99 #define MAX_MIRRORS 32
100 typedef uint32_t mirror_mask_t;
101 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
102 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
103 struct mirror {
104     struct bridge *bridge;
105     size_t idx;
106     char *name;
107
108     /* Selection criteria. */
109     struct shash src_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
110     struct shash dst_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
111     int *vlans;
112     size_t n_vlans;
113
114     /* Output. */
115     struct port *out_port;
116     int out_vlan;
117 };
118
119 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
120 struct port {
121     struct bridge *bridge;
122     size_t port_idx;
123     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
124     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
125     char *name;
126
127     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
128      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
129     struct iface **ifaces;
130     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
131
132     /* Bonding info. */
133     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
134     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
135     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
136     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
137     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
138     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
139     bool bond_fake_iface;       /* Fake a bond interface for legacy compat? */
140
141     /* Port mirroring info. */
142     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
143     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
144     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
145
146     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
147     const struct ovsrec_port *cfg;
148 };
149
150 #define DP_MAX_PORTS 255
151 struct bridge {
152     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
153     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
154     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table. */
155     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
156     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
157
158     /* Support for remote controllers. */
159     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
160                                  * "discover" to do controller discovery;
161                                  * otherwise a vconn name. */
162
163     /* OpenFlow switch processing. */
164     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
165
166     /* Kernel datapath information. */
167     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
168     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
169
170     /* Bridge ports. */
171     struct port **ports;
172     size_t n_ports, allocated_ports;
173
174     /* Bonding. */
175     bool has_bonded_ports;
176     long long int bond_next_rebalance;
177
178     /* Flow tracking. */
179     bool flush;
180
181     /* Flow statistics gathering. */
182     time_t next_stats_request;
183
184     /* Port mirroring. */
185     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
186
187     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
188     const struct ovsrec_bridge *cfg;
189 };
190
191 /* List of all bridges. */
192 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
193
194 /* Maximum number of datapaths. */
195 enum { DP_MAX = 256 };
196
197 static struct bridge *bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg);
198 static void bridge_destroy(struct bridge *);
199 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
200 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_dump_flows;
201 static int bridge_run_one(struct bridge *);
202 static void bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *,
203                                    struct bridge *);
204 static void bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *,
205                                           struct bridge *);
206 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct shash *ifaces);
207 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
208 static void bridge_flush(struct bridge *);
209 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
210                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
211                                       struct iface **hw_addr_iface);
212 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
213                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
214                                         struct iface *hw_addr_iface);
215 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
216 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
217
218 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_fdb_show;
219
220 static void bond_init(void);
221 static void bond_run(struct bridge *);
222 static void bond_wait(struct bridge *);
223 static void bond_rebalance_port(struct port *);
224 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
225 static void bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable);
226
227 static struct port *port_create(struct bridge *, const char *name);
228 static void port_reconfigure(struct port *, const struct ovsrec_port *);
229 static void port_destroy(struct port *);
230 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
231 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
232 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
233                                        uint16_t dp_ifidx);
234 static void port_update_bond_compat(struct port *);
235 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
236 static void port_update_bonding(struct port *);
237
238 static struct mirror *mirror_create(struct bridge *, const char *name);
239 static void mirror_destroy(struct mirror *);
240 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
241 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *, struct ovsrec_mirror *);
242 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
243
244 static struct iface *iface_create(struct port *port, 
245                                   const struct ovsrec_interface *if_cfg);
246 static void iface_destroy(struct iface *);
247 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
248 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
249                                          uint16_t dp_ifidx);
250 static bool iface_is_internal(const struct bridge *, const char *name);
251 static void iface_set_mac(struct iface *);
252
253 /* Hooks into ofproto processing. */
254 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
255 \f
256 /* Public functions. */
257
258 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
259  * internal ports, to 'svec'. */
260 void
261 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
262 {
263     struct bridge *br, *next;
264     size_t i, j;
265
266     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
267         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
268             struct port *port = br->ports[i];
269
270             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
271                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
272                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
273                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
274                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
275                 } else {
276                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
277                         svec_add(svec, iface->name);
278                     }
279                 }
280             }
281         }
282     }
283 }
284
285 void
286 bridge_init(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
287 {
288     struct svec bridge_names;
289     struct svec dpif_names, dpif_types;
290     size_t i;
291
292     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show, NULL);
293
294     svec_init(&bridge_names);
295     for (i = 0; i < cfg->n_bridges; i++) {
296         svec_add(&bridge_names, cfg->bridges[i]->name);
297     }
298     svec_sort(&bridge_names);
299
300     svec_init(&dpif_names);
301     svec_init(&dpif_types);
302     dp_enumerate_types(&dpif_types);
303     for (i = 0; i < dpif_types.n; i++) {
304         struct dpif *dpif;
305         int retval;
306         size_t j;
307
308         dp_enumerate_names(dpif_types.names[i], &dpif_names);
309
310         for (j = 0; j < dpif_names.n; j++) {
311             retval = dpif_open(dpif_names.names[j], dpif_types.names[i], &dpif);
312             if (!retval) {
313                 struct svec all_names;
314                 size_t k;
315
316                 svec_init(&all_names);
317                 dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
318                 for (k = 0; k < all_names.n; k++) {
319                     if (svec_contains(&bridge_names, all_names.names[k])) {
320                         goto found;
321                     }
322                 }
323                 dpif_delete(dpif);
324             found:
325                 svec_destroy(&all_names);
326                 dpif_close(dpif);
327             }
328         }
329     }
330     svec_destroy(&dpif_names);
331     svec_destroy(&dpif_types);
332
333     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows,
334                              NULL);
335
336     bond_init();
337     bridge_reconfigure(cfg);
338 }
339
340 #ifdef HAVE_OPENSSL
341 static bool
342 config_string_change(const char *value, char **valuep)
343 {
344     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
345         free(*valuep);
346         *valuep = xstrdup(value);
347         return true;
348     } else {
349         return false;
350     }
351 }
352
353 static void
354 bridge_configure_ssl(const struct ovsrec_ssl *ssl)
355 {
356     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
357      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
358     static char *private_key_file;
359     static char *certificate_file;
360     static char *cacert_file;
361     struct stat s;
362
363     if (!ssl) {
364         /* XXX We can't un-set SSL settings. */
365         return;
366     }
367
368     if (config_string_change(ssl->private_key, &private_key_file)) {
369         stream_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
370     }
371
372     if (config_string_change(ssl->certificate, &certificate_file)) {
373         stream_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
374     }
375
376     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
377      * file has been removed, that we want to move back into
378      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
379      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
380      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
381     if (config_string_change(ssl->ca_cert, &cacert_file)
382         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
383         stream_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file, ssl->bootstrap_ca_cert);
384     }
385 }
386 #endif
387
388 /* Attempt to create the network device 'iface_name' through the netdev
389  * library. */
390 static int
391 set_up_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface,
392              bool create)
393 {
394     struct shash_node *node;
395     struct shash options;
396     int error = 0;
397     size_t i;
398
399     shash_init(&options);
400     for (i = 0; i < iface_cfg->n_options; i++) {
401         shash_add(&options, iface_cfg->key_options[i],
402                   xstrdup(iface_cfg->value_options[i]));
403     }
404
405     if (create) {
406         struct netdev_options netdev_options;
407
408         memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
409         netdev_options.name = iface_cfg->name;
410         netdev_options.type = iface_cfg->type;
411         netdev_options.args = &options;
412         netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
413         netdev_options.may_create = true;
414         if (iface_is_internal(iface->port->bridge, iface_cfg->name)) {
415             netdev_options.may_open = true;
416         }
417
418         error = netdev_open(&netdev_options, &iface->netdev);
419
420         if (iface->netdev) {
421             netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
422         }
423     } else if (iface->netdev) {
424         const char *netdev_type = netdev_get_type(iface->netdev);
425         const char *iface_type = iface_cfg->type && strlen(iface_cfg->type)
426                                   ? iface_cfg->type : NULL;
427
428         if (!iface_type || !strcmp(netdev_type, iface_type)) {
429             error = netdev_reconfigure(iface->netdev, &options);
430         } else {
431             VLOG_WARN("%s: attempting change device type from %s to %s",
432                       iface_cfg->name, netdev_type, iface_type);
433             error = EINVAL;
434         }
435     }
436
437     SHASH_FOR_EACH (node, &options) {
438         free(node->data);
439     }
440     shash_destroy(&options);
441
442     return error;
443 }
444
445 static int
446 reconfigure_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface)
447 {
448     return set_up_iface(iface_cfg, iface, false);
449 }
450
451 static bool
452 check_iface_netdev(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
453                    void *aux UNUSED)
454 {
455     if (!iface->netdev) {
456         int error = set_up_iface(iface->cfg, iface, true);
457         if (error) {
458             VLOG_WARN("could not open netdev on %s, dropping: %s", iface->name,
459                                                                strerror(error));
460             return false;
461         }
462     }
463
464     return true;
465 }
466
467 static bool
468 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux UNUSED)
469 {
470     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
471         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
472                  dpif_name(br->dpif),
473                  iface->name, iface->dp_ifidx);
474         return true;
475     } else {
476         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
477                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
478         return false;
479     }
480 }
481
482 static bool
483 set_iface_properties(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
484                    void *aux UNUSED)
485 {
486     /* Set policing attributes. */
487     netdev_set_policing(iface->netdev,
488                         iface->cfg->ingress_policing_rate,
489                         iface->cfg->ingress_policing_burst);
490
491     /* Set MAC address of internal interfaces other than the local
492      * interface. */
493     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL
494         && iface_is_internal(br, iface->name)) {
495         iface_set_mac(iface);
496     }
497
498     return true;
499 }
500
501 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
502  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
503  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
504 static void
505 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
506                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
507                                     void *aux),
508                          void *aux)
509 {
510     size_t i, j;
511
512     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
513         struct port *port = br->ports[i];
514         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
515             struct iface *iface = port->ifaces[j];
516             if (cb(br, iface, aux)) {
517                 j++;
518             } else {
519                 iface_destroy(iface);
520             }
521         }
522
523         if (port->n_ifaces) {
524             i++;
525         } else  {
526             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
527             port_destroy(port);
528         }
529     }
530 }
531
532 void
533 bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
534 {
535     struct ovsdb_idl_txn *txn;
536     struct shash old_br, new_br;
537     struct shash_node *node;
538     struct bridge *br, *next;
539     size_t i;
540     int sflow_bridge_number;
541
542     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
543
544     txn = ovsdb_idl_txn_create(ovs_cfg->header_.table->idl);
545
546     /* Collect old and new bridges. */
547     shash_init(&old_br);
548     shash_init(&new_br);
549     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
550         shash_add(&old_br, br->name, br);
551     }
552     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_bridges; i++) {
553         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = ovs_cfg->bridges[i];
554         if (!shash_add_once(&new_br, br_cfg->name, br_cfg)) {
555             VLOG_WARN("more than one bridge named %s", br_cfg->name);
556         }
557     }
558
559     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
560     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
561         struct ovsrec_bridge *br_cfg = shash_find_data(&new_br, br->name);
562         if (br_cfg) {
563             br->cfg = br_cfg;
564         } else {
565             bridge_destroy(br);
566         }
567     }
568     SHASH_FOR_EACH (node, &new_br) {
569         const char *br_name = node->name;
570         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = node->data;
571         br = shash_find_data(&old_br, br_name);
572         if (br) {
573             /* If the bridge datapath type has changed, we need to tear it
574              * down and recreate. */
575             if (strcmp(br->cfg->datapath_type, br_cfg->datapath_type)) {
576                 bridge_destroy(br);
577                 bridge_create(br_cfg);
578             }
579         } else {
580             bridge_create(br_cfg);
581         }
582     }
583     shash_destroy(&old_br);
584     shash_destroy(&new_br);
585
586 #ifdef HAVE_OPENSSL
587     /* Configure SSL. */
588     bridge_configure_ssl(ovs_cfg->ssl);
589 #endif
590
591     /* Reconfigure all bridges. */
592     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
593         bridge_reconfigure_one(ovs_cfg, br);
594     }
595
596     /* Add and delete ports on all datapaths.
597      *
598      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
599      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
600      * port deletions before any port additions. */
601     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
602         struct odp_port *dpif_ports;
603         size_t n_dpif_ports;
604         struct shash want_ifaces;
605
606         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
607         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
608         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
609             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
610             if (!shash_find(&want_ifaces, p->devname)
611                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
612                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
613                 if (retval) {
614                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
615                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
616                              strerror(retval));
617                 }
618             }
619         }
620         shash_destroy(&want_ifaces);
621         free(dpif_ports);
622     }
623     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
624         struct odp_port *dpif_ports;
625         size_t n_dpif_ports;
626         struct shash cur_ifaces, want_ifaces;
627         struct shash_node *node;
628
629         /* Get the set of interfaces currently in this datapath. */
630         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
631         shash_init(&cur_ifaces);
632         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
633             const char *name = dpif_ports[i].devname;
634             if (!shash_find(&cur_ifaces, name)) {
635                 shash_add(&cur_ifaces, name, NULL);
636             }
637         }
638         free(dpif_ports);
639
640         /* Get the set of interfaces we want on this datapath. */
641         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
642
643         SHASH_FOR_EACH (node, &want_ifaces) {
644             const char *if_name = node->name;
645             struct iface *iface = node->data;
646
647             if (shash_find(&cur_ifaces, if_name)) {
648                 /* Already exists, just reconfigure it. */
649                 if (iface) {
650                     reconfigure_iface(iface->cfg, iface);
651                 }
652             } else {
653                 /* Need to add to datapath. */
654                 bool internal;
655                 int error;
656
657                 /* Add to datapath. */
658                 internal = iface_is_internal(br, if_name);
659                 error = dpif_port_add(br->dpif, if_name,
660                                       internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0, NULL);
661                 if (error == EFBIG) {
662                     VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
663                              dpif_name(br->dpif));
664                     break;
665                 } else if (error) {
666                     VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
667                              if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
668                 }
669             }
670         }
671         shash_destroy(&cur_ifaces);
672         shash_destroy(&want_ifaces);
673     }
674     sflow_bridge_number = 0;
675     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
676         uint8_t ea[8];
677         uint64_t dpid;
678         struct iface *local_iface;
679         struct iface *hw_addr_iface;
680         char *dpid_string;
681
682         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
683
684         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_netdev, NULL);
685         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
686
687         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
688         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
689         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
690         if (local_iface) {
691             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
692             if (error) {
693                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
694                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
695                             "Ethernet address: %s",
696                             br->name, strerror(error));
697             }
698         }
699
700         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
701         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
702
703         dpid_string = xasprintf("%012"PRIx64, dpid);
704         ovsrec_bridge_set_datapath_id(br->cfg, dpid_string);
705         free(dpid_string);
706
707         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
708         if (br->cfg->netflow) {
709             struct ovsrec_netflow *nf_cfg = br->cfg->netflow;
710             struct netflow_options opts;
711
712             memset(&opts, 0, sizeof opts);
713
714             dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &opts.engine_type, &opts.engine_id);
715             if (nf_cfg->engine_type) {
716                 opts.engine_type = *nf_cfg->engine_type;
717             }
718             if (nf_cfg->engine_id) {
719                 opts.engine_id = *nf_cfg->engine_id;
720             }
721
722             opts.active_timeout = nf_cfg->active_timeout;
723             if (!opts.active_timeout) {
724                 opts.active_timeout = -1;
725             } else if (opts.active_timeout < 0) {
726                 VLOG_WARN("bridge %s: active timeout interval set to negative "
727                           "value, using default instead (%d seconds)", br->name,
728                           NF_ACTIVE_TIMEOUT_DEFAULT);
729                 opts.active_timeout = -1;
730             }
731
732             opts.add_id_to_iface = nf_cfg->add_id_to_interface;
733             if (opts.add_id_to_iface) {
734                 if (opts.engine_id > 0x7f) {
735                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict "
736                               "with another vswitch, choose an engine id less "
737                               "than 128", br->name);
738                 }
739                 if (br->n_ports > 508) {
740                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict "
741                               "with another port when more than 508 ports are "
742                               "used", br->name);
743                 }
744             }
745
746             opts.collectors.n = nf_cfg->n_targets;
747             opts.collectors.names = nf_cfg->targets;
748             if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &opts)) {
749                 VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
750                          br->name);
751             }
752         } else {
753             ofproto_set_netflow(br->ofproto, NULL);
754         }
755
756         /* Set sFlow configuration on this bridge. */
757         if (br->cfg->sflow) {
758             struct ovsrec_sflow *sflow_cfg = br->cfg->sflow;
759             struct ofproto_sflow_options oso;
760
761             memset(&oso, 0, sizeof oso);
762
763             oso.targets.n = sflow_cfg->n_targets;
764             oso.targets.names = sflow_cfg->targets;
765
766             oso.sampling_rate = SFL_DEFAULT_SAMPLING_RATE;
767             if (sflow_cfg->sampling) {
768                 oso.sampling_rate = *sflow_cfg->sampling;
769             }
770
771             oso.polling_interval = SFL_DEFAULT_POLLING_INTERVAL;
772             if (sflow_cfg->polling) {
773                 oso.polling_interval = *sflow_cfg->polling;
774             }
775
776             oso.header_len = SFL_DEFAULT_HEADER_SIZE;
777             if (sflow_cfg->header) {
778                 oso.header_len = *sflow_cfg->header;
779             }
780
781             oso.sub_id = sflow_bridge_number++;
782             oso.agent_device = sflow_cfg->agent;
783
784 #if 0       /* xxx foo */
785             ctrl = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
786             oso.control_ip = ctrl ? ctrl->local_ip : NULL;
787 #endif
788             ofproto_set_sflow(br->ofproto, &oso);
789
790             svec_destroy(&oso.targets);
791         } else {
792             ofproto_set_sflow(br->ofproto, NULL);
793         }
794
795         /* Update the controller and related settings.  It would be more
796          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
797          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
798          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
799          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
800          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
801          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
802          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
803          * the datapath ID before the controller. */
804         bridge_reconfigure_controller(ovs_cfg, br);
805     }
806     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
807         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
808             struct port *port = br->ports[i];
809
810             port_update_vlan_compat(port);
811             port_update_bonding(port);
812         }
813     }
814     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
815         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_properties, NULL);
816     }
817
818     ovsrec_open_vswitch_set_cur_cfg(ovs_cfg, ovs_cfg->next_cfg);
819
820     ovsdb_idl_txn_commit(txn);
821     ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
822 }
823
824 static const char *
825 bridge_get_other_config(const struct ovsrec_bridge *br_cfg, const char *key)
826 {
827     size_t i;
828
829     for (i = 0; i < br_cfg->n_other_config; i++) {
830         if (!strcmp(br_cfg->key_other_config[i], key)) {
831             return br_cfg->value_other_config[i];
832         }
833     }
834     return NULL;
835 }
836
837 static void
838 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
839                           struct iface **hw_addr_iface)
840 {
841     const char *hwaddr;
842     size_t i, j;
843     int error;
844
845     *hw_addr_iface = NULL;
846
847     /* Did the user request a particular MAC? */
848     hwaddr = bridge_get_other_config(br->cfg, "hwaddr");
849     if (hwaddr && eth_addr_from_string(hwaddr, ea)) {
850         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
851             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
852                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
853         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
854             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
855         } else {
856             return;
857         }
858     }
859
860     /* Otherwise choose the minimum non-local MAC address among all of the
861      * interfaces. */
862     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
863     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
864         struct port *port = br->ports[i];
865         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
866         struct iface *iface;
867
868         /* Mirror output ports don't participate. */
869         if (port->is_mirror_output_port) {
870             continue;
871         }
872
873         /* Choose the MAC address to represent the port. */
874         if (port->cfg->mac && eth_addr_from_string(port->cfg->mac, iface_ea)) {
875             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
876              * we can provide the correct devname to the caller. */
877             iface = NULL;
878             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
879                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
880                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
881                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
882                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
883                     iface = candidate;
884                 }
885             }
886         } else {
887             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
888              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
889              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
890              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
891              * for compatibility we choose the interface with the name that is
892              * first in alphabetical order. */
893             iface = port->ifaces[0];
894             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
895                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
896                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
897                     iface = candidate;
898                 }
899             }
900
901             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
902              * MAC address anyway). */
903             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
904                 continue;
905             }
906
907             /* Grab MAC. */
908             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
909             if (error) {
910                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
911                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
912                             iface->name, strerror(error));
913                 continue;
914             }
915         }
916
917         /* Compare against our current choice. */
918         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
919             !eth_addr_is_local(iface_ea) &&
920             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
921             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
922             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
923         {
924             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
925             *hw_addr_iface = iface;
926         }
927     }
928     if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
929         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
930         *hw_addr_iface = NULL;
931         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
932                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
933     } else {
934         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
935                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
936     }
937 }
938
939 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
940  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
941  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
942  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
943  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
944 static uint64_t
945 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
946                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
947                         struct iface *hw_addr_iface)
948 {
949     /*
950      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
951      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
952      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
953      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
954      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
955      * ID.
956      *
957      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
958      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
959      * "sticks".
960      */
961     const char *datapath_id;
962     uint64_t dpid;
963
964     datapath_id = bridge_get_other_config(br->cfg, "datapath-id");
965     if (datapath_id && dpid_from_string(datapath_id, &dpid)) {
966         return dpid;
967     }
968
969     if (hw_addr_iface) {
970         int vlan;
971         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
972             /*
973              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
974              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
975              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
976              * device's physical network device.
977              *
978              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
979              * along with the VLAN identifier.
980              */
981             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
982             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
983             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
984             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
985             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
986         } else {
987             /*
988              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
989              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
990              */
991         }
992     } else {
993         /*
994          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
995          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
996          * natural unique identifier at all.
997          *
998          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
999          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
1000          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
1001          * an internal network is destroyed and then a new one is later
1002          * created, so this is fairly effective.
1003          *
1004          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
1005          * address on each run.
1006          */
1007         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
1008         if (host_uuid) {
1009             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
1010             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
1011             free(combined);
1012             return dpid;
1013         }
1014     }
1015
1016     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
1017 }
1018
1019 static uint64_t
1020 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
1021 {
1022     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
1023
1024     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
1025     sha1_bytes(data, n, hash);
1026     eth_addr_mark_random(hash);
1027     return eth_addr_to_uint64(hash);
1028 }
1029
1030 int
1031 bridge_run(void)
1032 {
1033     struct bridge *br, *next;
1034     int retval;
1035
1036     retval = 0;
1037     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
1038         int error = bridge_run_one(br);
1039         if (error) {
1040             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1041             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
1042                         "forcing reconfiguration", br->name);
1043             if (!retval) {
1044                 retval = error;
1045             }
1046         }
1047     }
1048     return retval;
1049 }
1050
1051 void
1052 bridge_wait(void)
1053 {
1054     struct bridge *br;
1055
1056     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1057         ofproto_wait(br->ofproto);
1058         if (br->controller) {
1059             continue;
1060         }
1061
1062         mac_learning_wait(br->ml);
1063         bond_wait(br);
1064     }
1065 }
1066
1067 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
1068  * configuration changes.  */
1069 static void
1070 bridge_flush(struct bridge *br)
1071 {
1072     COVERAGE_INC(bridge_flush);
1073     br->flush = true;
1074     mac_learning_flush(br->ml);
1075 }
1076
1077 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
1078  * such interface. */
1079 static struct iface *
1080 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
1081 {
1082     size_t i, j;
1083
1084     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1085         struct port *port = br->ports[i];
1086         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1087             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1088             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
1089                 return iface;
1090             }
1091         }
1092     }
1093
1094     return NULL;
1095 }
1096 \f
1097 /* Bridge unixctl user interface functions. */
1098 static void
1099 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn,
1100                         const char *args, void *aux UNUSED)
1101 {
1102     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1103     const struct bridge *br;
1104     const struct mac_entry *e;
1105
1106     br = bridge_lookup(args);
1107     if (!br) {
1108         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
1109         return;
1110     }
1111
1112     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
1113     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
1114         if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
1115             continue;
1116         }
1117         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
1118                       br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
1119                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
1120     }
1121     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1122     ds_destroy(&ds);
1123 }
1124 \f
1125 /* Bridge reconfiguration functions. */
1126 static struct bridge *
1127 bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg)
1128 {
1129     struct bridge *br;
1130     int error;
1131
1132     assert(!bridge_lookup(br_cfg->name));
1133     br = xzalloc(sizeof *br);
1134
1135     error = dpif_create_and_open(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type,
1136                                  &br->dpif);
1137     if (error) {
1138         free(br);
1139         return NULL;
1140     }
1141     dpif_flow_flush(br->dpif);
1142
1143     error = ofproto_create(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type, &bridge_ofhooks,
1144                            br, &br->ofproto);
1145     if (error) {
1146         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", br_cfg->name,
1147                  strerror(error));
1148         dpif_delete(br->dpif);
1149         dpif_close(br->dpif);
1150         free(br);
1151         return NULL;
1152     }
1153
1154     br->name = xstrdup(br_cfg->name);
1155     br->cfg = br_cfg;
1156     br->ml = mac_learning_create();
1157     br->sent_config_request = false;
1158     eth_addr_random(br->default_ea);
1159
1160     port_array_init(&br->ifaces);
1161
1162     br->flush = false;
1163     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
1164
1165     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
1166
1167     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
1168
1169     return br;
1170 }
1171
1172 static void
1173 bridge_destroy(struct bridge *br)
1174 {
1175     if (br) {
1176         int error;
1177
1178         while (br->n_ports > 0) {
1179             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1180         }
1181         list_remove(&br->node);
1182         error = dpif_delete(br->dpif);
1183         if (error && error != ENOENT) {
1184             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1185                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1186         }
1187         dpif_close(br->dpif);
1188         ofproto_destroy(br->ofproto);
1189         free(br->controller);
1190         mac_learning_destroy(br->ml);
1191         port_array_destroy(&br->ifaces);
1192         free(br->ports);
1193         free(br->name);
1194         free(br);
1195     }
1196 }
1197
1198 static struct bridge *
1199 bridge_lookup(const char *name)
1200 {
1201     struct bridge *br;
1202
1203     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1204         if (!strcmp(br->name, name)) {
1205             return br;
1206         }
1207     }
1208     return NULL;
1209 }
1210
1211 bool
1212 bridge_exists(const char *name)
1213 {
1214     return bridge_lookup(name) ? true : false;
1215 }
1216
1217 uint64_t
1218 bridge_get_datapathid(const char *name)
1219 {
1220     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
1221     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
1222 }
1223
1224 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1225  * stack, including those normally hidden. */
1226 static void
1227 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
1228                           const char *args, void *aux UNUSED)
1229 {
1230     struct bridge *br;
1231     struct ds results;
1232     
1233     br = bridge_lookup(args);
1234     if (!br) {
1235         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1236         return;
1237     }
1238
1239     ds_init(&results);
1240     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1241
1242     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1243     ds_destroy(&results);
1244 }
1245
1246 static int
1247 bridge_run_one(struct bridge *br)
1248 {
1249     int error;
1250
1251     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1252     if (error) {
1253         return error;
1254     }
1255
1256     mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1257     bond_run(br);
1258
1259     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1260     br->flush = false;
1261
1262     return error;
1263 }
1264
1265 static const struct ovsrec_controller *
1266 bridge_get_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1267                       const struct bridge *br)
1268 {
1269     const struct ovsrec_controller *controller;
1270
1271     controller = (br->cfg->controller ? br->cfg->controller
1272                   : ovs_cfg->controller ? ovs_cfg->controller
1273                   : NULL);
1274
1275     if (controller && !strcmp(controller->target, "none")) {
1276         return NULL;
1277     }
1278
1279     return controller;
1280 }
1281
1282 static bool
1283 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1284 {
1285     struct svec *ifaces = ifaces_;
1286     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1287         svec_add(ifaces, iface->name);
1288         svec_sort(ifaces);
1289         return true;
1290     } else {
1291         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1292                  "removing from %s",
1293                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1294         return false;
1295     }
1296 }
1297
1298 static void
1299 bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1300                        struct bridge *br)
1301 {
1302     struct shash old_ports, new_ports;
1303     struct svec ifaces;
1304     struct svec listeners, old_listeners;
1305     struct svec snoops, old_snoops;
1306     struct shash_node *node;
1307     size_t i;
1308
1309     /* Collect old ports. */
1310     shash_init(&old_ports);
1311     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1312         shash_add(&old_ports, br->ports[i]->name, br->ports[i]);
1313     }
1314
1315     /* Collect new ports. */
1316     shash_init(&new_ports);
1317     for (i = 0; i < br->cfg->n_ports; i++) {
1318         const char *name = br->cfg->ports[i]->name;
1319         if (!shash_add_once(&new_ports, name, br->cfg->ports[i])) {
1320             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1321                       br->name, name);
1322         }
1323     }
1324
1325     /* If we have a controller, then we need a local port.  Complain if the
1326      * user didn't specify one.
1327      *
1328      * XXX perhaps we should synthesize a port ourselves in this case. */
1329     if (bridge_get_controller(ovs_cfg, br)) {
1330         char local_name[IF_NAMESIZE];
1331         int error;
1332
1333         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1334                                    local_name, sizeof local_name);
1335         if (!error && !shash_find(&new_ports, local_name)) {
1336             VLOG_WARN("bridge %s: controller specified but no local port "
1337                       "(port named %s) defined",
1338                       br->name, local_name);
1339         }
1340     }
1341
1342     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1343     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ports) {
1344         if (!shash_find(&new_ports, node->name)) {
1345             port_destroy(node->data);
1346         }
1347     }
1348     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ports) {
1349         struct port *port = shash_find_data(&old_ports, node->name);
1350         if (!port) {
1351             port = port_create(br, node->name);
1352         }
1353         port_reconfigure(port, node->data);
1354     }
1355     shash_destroy(&old_ports);
1356     shash_destroy(&new_ports);
1357
1358     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1359     svec_init(&ifaces);
1360     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1361     svec_destroy(&ifaces);
1362
1363     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1364      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1365      * controller to another?) */
1366
1367 #if 0
1368     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1369     svec_init(&listeners);
1370     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1371     if (!listeners.n) {
1372         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1373                                               ovs_rundir, br->name));
1374     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1375         svec_clear(&listeners);
1376     }
1377     svec_sort_unique(&listeners);
1378
1379     svec_init(&old_listeners);
1380     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1381     svec_sort_unique(&old_listeners);
1382
1383     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1384         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1385     }
1386     svec_destroy(&listeners);
1387     svec_destroy(&old_listeners);
1388
1389     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1390     svec_init(&snoops);
1391     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1392     if (!snoops.n) {
1393         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1394                                            ovs_rundir, br->name));
1395     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1396         svec_clear(&snoops);
1397     }
1398     svec_sort_unique(&snoops);
1399
1400     svec_init(&old_snoops);
1401     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1402     svec_sort_unique(&old_snoops);
1403
1404     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1405         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1406     }
1407     svec_destroy(&snoops);
1408     svec_destroy(&old_snoops);
1409 #else
1410     /* Default listener. */
1411     svec_init(&listeners);
1412     svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1413                                           ovs_rundir, br->name));
1414     svec_init(&old_listeners);
1415     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1416     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1417         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1418     }
1419     svec_destroy(&listeners);
1420     svec_destroy(&old_listeners);
1421
1422     /* Default snoop. */
1423     svec_init(&snoops);
1424     svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1425                                        ovs_rundir, br->name));
1426     svec_init(&old_snoops);
1427     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1428     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1429         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1430     }
1431     svec_destroy(&snoops);
1432     svec_destroy(&old_snoops);
1433 #endif
1434
1435     mirror_reconfigure(br);
1436 }
1437
1438 static void
1439 bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1440                               struct bridge *br)
1441 {
1442     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1443     const struct ovsrec_controller *c;
1444
1445     c = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
1446     if ((br->controller != NULL) != (c != NULL)) {
1447         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1448     }
1449     free(br->controller);
1450     br->controller = c ? xstrdup(c->target) : NULL;
1451
1452     if (c) {
1453         int max_backoff, probe;
1454         int rate_limit, burst_limit;
1455
1456         if (!strcmp(c->target, "discover")) {
1457             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1458                                   c->discover_accept_regex,
1459                                   c->discover_update_resolv_conf);
1460         } else {
1461             struct iface *local_iface;
1462             struct in_addr ip;
1463             bool in_band;
1464
1465             in_band = (!c->connection_mode
1466                        || !strcmp(c->connection_mode, "out-of-band"));
1467             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1468             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1469
1470             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1471             if (local_iface && c->local_ip && inet_aton(c->local_ip, &ip)) {
1472                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1473                 struct in_addr ip, mask, gateway;
1474
1475                 if (!c->local_netmask || !inet_aton(c->local_netmask, &mask)) {
1476                     mask.s_addr = 0;
1477                 }
1478                 if (!c->local_gateway
1479                     || !inet_aton(c->local_gateway, &gateway)) {
1480                     gateway.s_addr = 0;
1481                 }
1482
1483                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1484                 if (!mask.s_addr) {
1485                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1486                 }
1487                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1488                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1489                               "netmask "IP_FMT,
1490                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1491                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1492                 }
1493
1494                 if (gateway.s_addr) {
1495                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1496                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1497                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1498                     }
1499                 }
1500             }
1501         }
1502
1503         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1504                             (!c->fail_mode
1505                              || !strcmp(c->fail_mode, "standalone")
1506                              || !strcmp(c->fail_mode, "open")));
1507
1508         probe = c->inactivity_probe ? *c->inactivity_probe / 1000 : 5;
1509         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1510
1511         max_backoff = c->max_backoff ? *c->max_backoff / 1000 : 8;
1512         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1513
1514         rate_limit = c->controller_rate_limit ? *c->controller_rate_limit : 0;
1515         burst_limit = c->controller_burst_limit ? *c->controller_burst_limit : 0;
1516         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1517     } else {
1518         union ofp_action action;
1519         flow_t flow;
1520
1521         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1522          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1523         memset(&action, 0, sizeof action);
1524         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1525         action.output.len = htons(sizeof action);
1526         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1527         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1528         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1529                          &action, 1, 0);
1530
1531         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1532         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1533         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1534         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1535     }
1536     free(pfx);
1537
1538     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1539 }
1540
1541 static void
1542 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct shash *ifaces)
1543 {
1544     size_t i, j;
1545
1546     shash_init(ifaces);
1547     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1548         struct port *port = br->ports[i];
1549         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1550             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1551             shash_add_once(ifaces, iface->name, iface);
1552         }
1553         if (port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
1554             shash_add_once(ifaces, port->name, NULL);
1555         }
1556     }
1557 }
1558
1559 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1560  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1561  *
1562  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1563  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1564  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1565  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1566  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1567 static void
1568 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1569 {
1570     struct odp_port *dpif_ports;
1571     size_t n_dpif_ports;
1572     size_t i, j;
1573
1574     /* Reset all interface numbers. */
1575     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1576         struct port *port = br->ports[i];
1577         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1578             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1579             iface->dp_ifidx = -1;
1580         }
1581     }
1582     port_array_clear(&br->ifaces);
1583
1584     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1585     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1586         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1587         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1588         if (iface) {
1589             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1590                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1591                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1592             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1593                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1594                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1595             } else {
1596                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1597                 iface->dp_ifidx = p->port;
1598             }
1599
1600             if (iface->cfg) {
1601                 int64_t ofport = (iface->dp_ifidx >= 0
1602                                   ? odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx)
1603                                   : -1);
1604                 ovsrec_interface_set_ofport(iface->cfg, &ofport, 1);
1605             }
1606         }
1607     }
1608     free(dpif_ports);
1609 }
1610 \f
1611 /* Bridge packet processing functions. */
1612
1613 static int
1614 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1615 {
1616     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1617 }
1618
1619 static struct bond_entry *
1620 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1621 {
1622     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1623 }
1624
1625 static int
1626 bond_choose_iface(const struct port *port)
1627 {
1628     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1629     size_t i, best_down_slave = -1;
1630     long long next_delay_expiration = LLONG_MAX;
1631
1632     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1633         struct iface *iface = port->ifaces[i];
1634
1635         if (iface->enabled) {
1636             return i;
1637         } else if (iface->delay_expires < next_delay_expiration) {
1638             best_down_slave = i;
1639             next_delay_expiration = iface->delay_expires;
1640         }
1641     }
1642
1643     if (best_down_slave != -1) {
1644         struct iface *iface = port->ifaces[best_down_slave];
1645
1646         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping remaining %lli ms updelay "
1647                      "since no other interface is up", iface->name,
1648                      iface->delay_expires - time_msec());
1649         bond_enable_slave(iface, true);
1650     }
1651
1652     return best_down_slave;
1653 }
1654
1655 static bool
1656 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1657                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1658 {
1659     struct iface *iface;
1660
1661     assert(port->n_ifaces);
1662     if (port->n_ifaces == 1) {
1663         iface = port->ifaces[0];
1664     } else {
1665         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1666         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1667             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1668             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1669              * is only good for testing the rebalancing code. */
1670             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1671             if (e->iface_idx < 0) {
1672                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1673                 return false;
1674             }
1675             e->iface_tag = tag_create_random();
1676             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1677         }
1678         *tags |= e->iface_tag;
1679         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1680     }
1681     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1682     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1683     return true;
1684 }
1685
1686 static void
1687 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1688 {
1689     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1690     struct port *port = iface->port;
1691
1692     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1693         /* Nothing to do. */
1694         return;
1695     }
1696     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1697                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1698     if (carrier == iface->enabled) {
1699         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1700         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1701                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1702     } else if (carrier && port->active_iface < 0) {
1703         bond_enable_slave(iface, true);
1704         if (port->updelay) {
1705             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1706                          "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1707         }
1708     } else {
1709         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1710         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1711         if (delay) {
1712             VLOG_INFO_RL(&rl,
1713                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1714                          iface->name,
1715                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1716                          carrier ? "up" : "down",
1717                          delay);
1718         }
1719     }
1720 }
1721
1722 static void
1723 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1724 {
1725     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1726
1727     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1728     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1729     if (port->active_iface >= 0) {
1730         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1731                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1732     } else {
1733         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1734                      port->name);
1735     }
1736 }
1737
1738 static void
1739 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1740 {
1741     struct port *port = iface->port;
1742     struct bridge *br = port->bridge;
1743
1744     /* This acts as a recursion check.  If the act of disabling a slave
1745      * causes a different slave to be enabled, the flag will allow us to
1746      * skip redundant work when we reenter this function.  It must be
1747      * cleared on exit to keep things safe with multiple bonds. */
1748     static bool moving_active_iface = false;
1749
1750     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1751     if (enable == iface->enabled) {
1752         return;
1753     }
1754
1755     iface->enabled = enable;
1756     if (!iface->enabled) {
1757         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1758         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1759         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1760             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1761                                port->active_iface_tag);
1762
1763             /* Disabling a slave can lead to another slave being immediately
1764              * enabled if there will be no active slaves but one is waiting
1765              * on an updelay.  In this case we do not need to run most of the
1766              * code for the newly enabled slave since there was no period
1767              * without an active slave and it is redundant with the disabling
1768              * path. */
1769             moving_active_iface = true;
1770             bond_choose_active_iface(port);
1771         }
1772         bond_send_learning_packets(port);
1773     } else {
1774         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1775         if (port->active_iface < 0 && !moving_active_iface) {
1776             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1777             bond_choose_active_iface(port);
1778             bond_send_learning_packets(port);
1779         }
1780         iface->tag = tag_create_random();
1781     }
1782
1783     moving_active_iface = false;
1784     port->bond_compat_is_stale = true;
1785 }
1786
1787 static void
1788 bond_run(struct bridge *br)
1789 {
1790     size_t i, j;
1791
1792     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1793         struct port *port = br->ports[i];
1794
1795         if (port->n_ifaces >= 2) {
1796             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1797                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
1798                 if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1799                     bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1800                 }
1801             }
1802         }
1803
1804         if (port->bond_compat_is_stale) {
1805             port->bond_compat_is_stale = false;
1806             port_update_bond_compat(port);
1807         }
1808     }
1809 }
1810
1811 static void
1812 bond_wait(struct bridge *br)
1813 {
1814     size_t i, j;
1815
1816     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1817         struct port *port = br->ports[i];
1818         if (port->n_ifaces < 2) {
1819             continue;
1820         }
1821         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1822             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1823             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1824                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1825             }
1826         }
1827     }
1828 }
1829
1830 static bool
1831 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1832         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1833         tag_type *tags)
1834 {
1835     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1836               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1837               : ntohs(flow->dl_vlan));
1838     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1839 }
1840
1841 static void
1842 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1843 {
1844     struct dst tmp = *p;
1845     *p = *q;
1846     *q = tmp;
1847 }
1848
1849 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1850  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1851  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1852  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1853  * possibly overkill.) */
1854 static void
1855 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1856 {
1857     struct dst *first = dsts;
1858     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1859
1860     while (first != last) {
1861         /* Invariants:
1862          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1863          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1864          *      - first < last. */
1865         while (first->vlan == vlan) {
1866             if (++first == last) {
1867                 return;
1868             }
1869         }
1870
1871         /* Same invariants, plus one additional:
1872          *      - first->vlan != vlan.
1873          */
1874         while (last[-1].vlan != vlan) {
1875             if (--last == first) {
1876                 return;
1877             }
1878         }
1879
1880         /* Same invariants, plus one additional:
1881          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1882         swap_dst(first++, --last);
1883     }
1884 }
1885
1886 static int
1887 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1888 {
1889     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1890     return ffs(mask);
1891 }
1892
1893 static bool
1894 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1895                  const struct dst *test)
1896 {
1897     size_t i;
1898     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1899         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1900             return true;
1901         }
1902     }
1903     return false;
1904 }
1905
1906 static bool
1907 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1908 {
1909     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1910 }
1911
1912 static bool
1913 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1914 {
1915     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1916 }
1917
1918 static size_t
1919 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1920              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1921              struct dst dsts[], tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
1922 {
1923     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1924     struct dst *dst = dsts;
1925     size_t i;
1926
1927     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1928         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1929         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1930         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1931             struct port *port = br->ports[i];
1932             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1933                 && !port->is_mirror_output_port
1934                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1935                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1936                 dst++;
1937             }
1938         }
1939         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
1940     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1941         *nf_output_iface = dst->dp_ifidx;
1942         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1943         dst++;
1944     }
1945
1946     while (mirrors) {
1947         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1948         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1949             if (m->out_port) {
1950                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1951                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1952                     dst++;
1953                 }
1954             } else {
1955                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1956                     struct port *port = br->ports[i];
1957                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1958                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags))
1959                     {
1960                         int flow_vlan;
1961
1962                         if (port->vlan < 0) {
1963                             dst->vlan = m->out_vlan;
1964                         }
1965                         if (dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1966                             continue;
1967                         }
1968
1969                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
1970                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
1971                          * that we compare the vlan from before any implicit
1972                          * tagging tags place. This is necessary because
1973                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
1974                          * tags. */
1975                         flow_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1976                         if (flow_vlan == 0) {
1977                             flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
1978                         }
1979                         if (port == in_port && dst->vlan == flow_vlan) {
1980                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1981                             continue;
1982                         }
1983                         dst++;
1984                     }
1985                 }
1986             }
1987         }
1988         mirrors &= mirrors - 1;
1989     }
1990
1991     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1992     return dst - dsts;
1993 }
1994
1995 static void UNUSED
1996 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1997 {
1998     for (; n--; dsts++) {
1999         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
2000         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
2001             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
2002         }
2003     }
2004 }
2005
2006 static void
2007 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
2008                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2009                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions,
2010                 uint16_t *nf_output_iface)
2011 {
2012     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
2013     size_t n_dsts;
2014     const struct dst *p;
2015     uint16_t cur_vlan;
2016
2017     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags,
2018                           nf_output_iface);
2019
2020     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2021     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
2022         union odp_action *a;
2023         if (p->vlan != cur_vlan) {
2024             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2025                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
2026             } else {
2027                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
2028                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
2029             }
2030             cur_vlan = p->vlan;
2031         }
2032         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
2033         a->output.port = p->dp_ifidx;
2034     }
2035 }
2036
2037 /* Returns the effective vlan of a packet, taking into account both the
2038  * 802.1Q header and implicitly tagged ports.  A value of 0 indicates that
2039  * the packet is untagged and -1 indicates it has an invalid header and
2040  * should be dropped. */
2041 static int flow_get_vlan(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2042                          struct port *in_port, bool have_packet)
2043 {
2044     /* Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
2045      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
2046      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
2047      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
2048      * packet does not have any 802.1Q header.) */
2049     int vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2050     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2051         vlan = 0;
2052     }
2053     if (in_port->vlan >= 0) {
2054         if (vlan) {
2055             /* XXX support double tagging? */
2056             if (have_packet) {
2057                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2058                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
2059                              "packet received on port %s configured with "
2060                              "implicit VLAN %"PRIu16,
2061                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
2062                              in_port->name, in_port->vlan);
2063             }
2064             return -1;
2065         }
2066         vlan = in_port->vlan;
2067     } else {
2068         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
2069             if (have_packet) {
2070                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2071                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2072                              "packet received on port %s not configured for "
2073                              "trunking VLAN %d",
2074                              br->name, vlan, in_port->name, vlan);
2075             }
2076             return -1;
2077         }
2078     }
2079
2080     return vlan;
2081 }
2082
2083 static void
2084 update_learning_table(struct bridge *br, const flow_t *flow, int vlan,
2085                       struct port *in_port)
2086 {
2087     tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
2088                                           vlan, in_port->port_idx);
2089     if (rev_tag) {
2090         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
2091          * so keep the rate limit relatively high. */
2092         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
2093                                                                 300);
2094         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
2095                     "on port %s in VLAN %d",
2096                     br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
2097                     in_port->name, vlan);
2098         ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
2099     }
2100 }
2101
2102 static bool
2103 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow)
2104 {
2105     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
2106             && flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
2107             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
2108 }
2109
2110 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
2111  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
2112  * not at all, if 'packet' was NULL. */
2113 static bool
2114 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2115              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
2116              tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2117 {
2118     struct iface *in_iface;
2119     struct port *in_port;
2120     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
2121     int vlan;
2122     int out_port_idx;
2123
2124     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
2125     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2126     if (!in_iface) {
2127         /* No interface?  Something fishy... */
2128         if (packet != NULL) {
2129             /* Odd.  A few possible reasons here:
2130              *
2131              * - We deleted an interface but there are still a few packets
2132              *   queued up from it.
2133              *
2134              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
2135              *   add-if") that we don't know about.
2136              *
2137              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
2138              *   one of our bridge ports.
2139              */
2140             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2141
2142             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
2143                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
2144         }
2145
2146         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
2147         return true;
2148     }
2149     in_port = in_iface->port;
2150     vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, !!packet);
2151     if (vlan < 0) {
2152         goto done;
2153     }
2154
2155     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
2156     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
2157         goto done;
2158     }
2159
2160     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
2161     if (in_port->is_mirror_output_port) {
2162         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2163         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
2164                      "which is reserved exclusively for mirroring",
2165                      br->name, in_port->name);
2166         goto done;
2167     }
2168
2169     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
2170     if (in_port->n_ifaces > 1) {
2171         int src_idx;
2172
2173         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2174             *tags |= in_port->active_iface_tag;
2175             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
2176                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
2177                 goto done;
2178             }
2179         }
2180
2181         /* Drop all packets for which we have learned a different input
2182          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
2183          * it back on the other.  Broadcast ARP replies are an exception
2184          * to this rule: the host has moved to another switch. */
2185         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
2186         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
2187             !is_bcast_arp_reply(flow)) {
2188                 goto done;
2189         }
2190     }
2191
2192     /* MAC learning. */
2193     out_port = FLOOD_PORT;
2194     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
2195     if (packet) {
2196         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2197     }
2198
2199     /* Determine output port. */
2200     out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
2201                                            tags);
2202     if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2203         out_port = br->ports[out_port_idx];
2204     } else if (!packet && !eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2205         /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
2206          * eject the flow.  Installing a flow that floods packets opens
2207          * up a window of time where we could learn from a packet reflected
2208          * on a bond and blackhole packets before the learning table is
2209          * updated to reflect the correct port. */
2210         return false;
2211     }
2212
2213     /* Don't send packets out their input ports. */
2214     if (in_port == out_port) {
2215         out_port = NULL;
2216     }
2217
2218 done:
2219     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions,
2220                     nf_output_iface);
2221
2222     return true;
2223 }
2224
2225 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
2226  * number. */
2227 static void
2228 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
2229                               const struct ofp_phy_port *opp,
2230                               void *br_)
2231 {
2232     struct bridge *br = br_;
2233     struct iface *iface;
2234     struct port *port;
2235
2236     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
2237     if (!iface) {
2238         return;
2239     }
2240     port = iface->port;
2241
2242     if (reason == OFPPR_DELETE) {
2243         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
2244                   br->name, iface->name);
2245         iface_destroy(iface);
2246         if (!port->n_ifaces) {
2247             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
2248                       br->name, port->name);
2249             port_destroy(port);
2250         }
2251
2252         bridge_flush(br);
2253     } else {
2254         if (port->n_ifaces > 1) {
2255             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2256             bond_link_status_update(iface, up);
2257             port_update_bond_compat(port);
2258         }
2259     }
2260 }
2261
2262 static bool
2263 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2264                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
2265                         uint16_t *nf_output_iface, void *br_)
2266 {
2267     struct bridge *br = br_;
2268
2269     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2270     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags, nf_output_iface);
2271 }
2272
2273 static void
2274 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2275                               const union odp_action *actions,
2276                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2277                               void *br_)
2278 {
2279     struct bridge *br = br_;
2280     struct port *in_port;
2281     const union odp_action *a;
2282
2283     /* Feed information from the active flows back into the learning table
2284      * to ensure that table is always in sync with what is actually flowing
2285      * through the datapath. */
2286     in_port = port_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2287     if (in_port) {
2288         int vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, false);
2289          if (vlan >= 0) {
2290             update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2291         }
2292     }
2293
2294     if (!br->has_bonded_ports) {
2295         return;
2296     }
2297
2298     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2299         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2300             struct port *out_port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2301             if (out_port && out_port->n_ifaces >= 2) {
2302                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(out_port,
2303                                                          flow->dl_src);
2304                 e->tx_bytes += n_bytes;
2305             }
2306         }
2307     }
2308 }
2309
2310 static void
2311 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2312 {
2313     struct bridge *br = br_;
2314     size_t i;
2315
2316     if (!br->has_bonded_ports) {
2317         return;
2318     }
2319
2320     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2321      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2322     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2323         return;
2324     }
2325     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2326
2327     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2328         struct port *port = br->ports[i];
2329         if (port->n_ifaces > 1) {
2330             bond_rebalance_port(port);
2331         }
2332     }
2333 }
2334
2335 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2336     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2337     bridge_normal_ofhook_cb,
2338     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2339     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2340 };
2341 \f
2342 /* Bonding functions. */
2343
2344 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2345  * bond rebalancing.  */
2346 struct slave_balance {
2347     struct iface *iface;        /* The interface. */
2348     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2349
2350     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2351      * increasing tx_bytes. */
2352     struct bond_entry **hashes;
2353     size_t n_hashes;
2354 };
2355
2356 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2357  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2358  * ascending order of bytes transmitted. */
2359 static int
2360 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2361 {
2362     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2363     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2364     const struct bond_entry *a = *ap;
2365     const struct bond_entry *b = *bp;
2366     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2367         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2368     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2369         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2370     } else {
2371         return 0;
2372     }
2373 }
2374
2375 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2376  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2377 static int
2378 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2379 {
2380     const struct slave_balance *a = a_;
2381     const struct slave_balance *b = b_;
2382     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2383         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2384     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2385         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2386     } else {
2387         return 0;
2388     }
2389 }
2390
2391 static void
2392 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2393 {
2394     struct slave_balance tmp = *a;
2395     *a = *b;
2396     *b = tmp;
2397 }
2398
2399 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2400  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2401  *
2402  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2403  * location. */
2404 static void
2405 resort_bals(struct slave_balance *p,
2406             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2407 {
2408     if (n_bals > 1) {
2409         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2410             swap_bals(p, p - 1);
2411         }
2412         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2413             swap_bals(p, p + 1);
2414         }
2415     }
2416 }
2417
2418 static void
2419 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2420 {
2421     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2422         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2423         const struct slave_balance *b;
2424
2425         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2426             size_t i;
2427
2428             if (b > bals) {
2429                 ds_put_char(&ds, ',');
2430             }
2431             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2432                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2433
2434             if (!b->iface->enabled) {
2435                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2436             }
2437             if (b->n_hashes > 0) {
2438                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2439                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2440                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2441                     if (i > 0) {
2442                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2443                     }
2444                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2445                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2446                 }
2447                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2448             }
2449         }
2450         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2451         ds_destroy(&ds);
2452     }
2453 }
2454
2455 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2456 static void
2457 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2458                 int hash_idx)
2459 {
2460     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2461     struct port *port = from->iface->port;
2462     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2463
2464     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2465               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2466               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2467               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2468               from->iface->name, to->iface->name,
2469               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2470               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2471
2472     /* Delete element from from->hashes.
2473      *
2474      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2475      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2476      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2477      * point in doing that.  */
2478     if (hash_idx == 0) {
2479         from->hashes++;
2480     } else {
2481         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2482                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2483     }
2484     from->n_hashes--;
2485
2486     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2487     from->tx_bytes -= delta;
2488     to->tx_bytes += delta;
2489
2490     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2491     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2492     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2493     hash->iface_tag = tag_create_random();
2494 }
2495
2496 static void
2497 bond_rebalance_port(struct port *port)
2498 {
2499     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2500     size_t n_bals;
2501     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2502     struct slave_balance *b, *from, *to;
2503     struct bond_entry *e;
2504     size_t i;
2505
2506     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2507      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2508      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2509      * loaded slave.
2510      *
2511      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2512      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2513      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2514      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2515      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2516     n_bals = port->n_ifaces;
2517     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2518         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2519         b->tx_bytes = 0;
2520         b->hashes = NULL;
2521         b->n_hashes = 0;
2522     }
2523     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2524         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2525     }
2526     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2527     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2528         e = hashes[i];
2529         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2530             b = &bals[e->iface_idx];
2531             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2532             if (!b->hashes) {
2533                 b->hashes = &hashes[i];
2534             }
2535             b->n_hashes++;
2536         }
2537     }
2538     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2539     log_bals(bals, n_bals, port);
2540
2541     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2542      * array earlier). */
2543     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2544         n_bals--;
2545         if (!n_bals) {
2546             return;
2547         }
2548     }
2549
2550     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2551     to = &bals[n_bals - 1];
2552     for (from = bals; from < to; ) {
2553         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2554         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2555             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2556              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2557              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2558             break;
2559         } else if (from->n_hashes == 1) {
2560             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2561              * load away from it, even though we want to. */
2562             from++;
2563         } else {
2564             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2565              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2566              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2567              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
2568              * least 0.1.
2569              *
2570              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2571              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2572              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2573              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2574             size_t i;
2575             bool order_swapped;
2576
2577             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2578                 double old_ratio, new_ratio;
2579                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2580
2581                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
2582                     /* Pointless move. */
2583                     continue;
2584                 }
2585
2586                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
2587
2588                 if (to->tx_bytes == 0) {
2589                     /* Nothing on the new slave, move it. */
2590                     break;
2591                 }
2592
2593                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
2594                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
2595                             (to->tx_bytes + delta);
2596
2597                 if (new_ratio == 0) {
2598                     /* Should already be covered but check to prevent division
2599                      * by zero. */
2600                     continue;
2601                 }
2602
2603                 if (new_ratio < 1) {
2604                     new_ratio = 1 / new_ratio;
2605                 }
2606
2607                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
2608                     /* Would decrease the ratio, move it. */
2609                     break;
2610                 }
2611             }
2612             if (i < from->n_hashes) {
2613                 bond_shift_load(from, to, i);
2614                 port->bond_compat_is_stale = true;
2615
2616                 /* If the result of the migration changed the relative order of
2617                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
2618                 if (order_swapped) {
2619                     swap_bals(from, to);
2620                 }
2621
2622                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2623                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2624                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2625                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2626                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2627                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2628             } else {
2629                 from++;
2630             }
2631         }
2632     }
2633
2634     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2635      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2636     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2637         e->tx_bytes /= 2;
2638     }
2639 }
2640
2641 static void
2642 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2643 {
2644     struct bridge *br = port->bridge;
2645     struct mac_entry *e;
2646     struct ofpbuf packet;
2647     int error, n_packets, n_errors;
2648
2649     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0) {
2650         return;
2651     }
2652
2653     ofpbuf_init(&packet, 128);
2654     error = n_packets = n_errors = 0;
2655     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2656         union ofp_action actions[2], *a;
2657         uint16_t dp_ifidx;
2658         tag_type tags = 0;
2659         flow_t flow;
2660         int retval;
2661
2662         if (e->port == port->port_idx
2663             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2664             continue;
2665         }
2666
2667         /* Compose actions. */
2668         memset(actions, 0, sizeof actions);
2669         a = actions;
2670         if (e->vlan) {
2671             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2672             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2673             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2674             a++;
2675         }
2676         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2677         a->output.len = htons(sizeof *a);
2678         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2679         a++;
2680
2681         /* Send packet. */
2682         n_packets++;
2683         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
2684                               e->mac);
2685         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2686         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2687                                      &packet);
2688         if (retval) {
2689             error = retval;
2690             n_errors++;
2691         }
2692     }
2693     ofpbuf_uninit(&packet);
2694
2695     if (n_errors) {
2696         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2697         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2698                      "packets, last error was: %s",
2699                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2700     } else {
2701         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2702                  port->name, n_packets);
2703     }
2704 }
2705 \f
2706 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2707
2708 static void
2709 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
2710                   const char *args UNUSED, void *aux UNUSED)
2711 {
2712     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2713     const struct bridge *br;
2714
2715     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2716
2717     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2718         size_t i;
2719
2720         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2721             const struct port *port = br->ports[i];
2722             if (port->n_ifaces > 1) {
2723                 size_t j;
2724
2725                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2726                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2727                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2728                     if (j) {
2729                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2730                     }
2731                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2732                 }
2733                 ds_put_char(&ds, '\n');
2734             }
2735         }
2736     }
2737     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2738     ds_destroy(&ds);
2739 }
2740
2741 static struct port *
2742 bond_find(const char *name)
2743 {
2744     const struct bridge *br;
2745
2746     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2747         size_t i;
2748
2749         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2750             struct port *port = br->ports[i];
2751             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2752                 return port;
2753             }
2754         }
2755     }
2756     return NULL;
2757 }
2758
2759 static void
2760 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
2761                   const char *args, void *aux UNUSED)
2762 {
2763     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2764     const struct port *port;
2765     size_t j;
2766
2767     port = bond_find(args);
2768     if (!port) {
2769         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2770         return;
2771     }
2772
2773     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2774     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2775     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2776                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2777     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2778         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2779         struct bond_entry *be;
2780
2781         /* Basic info. */
2782         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2783                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2784         if (j == port->active_iface) {
2785             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2786         }
2787         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2788             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2789                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2790                           iface->delay_expires - time_msec());
2791         }
2792
2793         /* Hashes. */
2794         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2795             int hash = be - port->bond_hash;
2796             struct mac_entry *me;
2797
2798             if (be->iface_idx != j) {
2799                 continue;
2800             }
2801
2802             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
2803                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2804
2805             /* MACs. */
2806             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2807                            &port->bridge->ml->lrus) {
2808                 uint16_t dp_ifidx;
2809                 tag_type tags = 0;
2810                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2811                     && me->port != port->port_idx
2812                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2813                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2814                 {
2815                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2816                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2817                 }
2818             }
2819         }
2820     }
2821     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2822     ds_destroy(&ds);
2823 }
2824
2825 static void
2826 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2827                      void *aux UNUSED)
2828 {
2829     char *args = (char *) args_;
2830     char *save_ptr = NULL;
2831     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2832     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2833     struct port *port;
2834     struct iface *iface;
2835     struct bond_entry *entry;
2836     int hash;
2837
2838     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2839     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2840     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2841     if (!slave_s) {
2842         unixctl_command_reply(conn, 501,
2843                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2844         return;
2845     }
2846
2847     port = bond_find(bond_s);
2848     if (!port) {
2849         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2850         return;
2851     }
2852
2853     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2854         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2855         hash = bond_hash(mac);
2856     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2857         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2858     } else {
2859         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2860         return;
2861     }
2862
2863     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2864     if (!iface) {
2865         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2866         return;
2867     }
2868
2869     if (!iface->enabled) {
2870         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2871         return;
2872     }
2873
2874     entry = &port->bond_hash[hash];
2875     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2876     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2877     entry->iface_tag = tag_create_random();
2878     port->bond_compat_is_stale = true;
2879     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2880 }
2881
2882 static void
2883 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2884                               void *aux UNUSED)
2885 {
2886     char *args = (char *) args_;
2887     char *save_ptr = NULL;
2888     char *bond_s, *slave_s;
2889     struct port *port;
2890     struct iface *iface;
2891
2892     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2893     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2894     if (!slave_s) {
2895         unixctl_command_reply(conn, 501,
2896                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2897         return;
2898     }
2899
2900     port = bond_find(bond_s);
2901     if (!port) {
2902         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2903         return;
2904     }
2905
2906     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2907     if (!iface) {
2908         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2909         return;
2910     }
2911
2912     if (!iface->enabled) {
2913         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2914         return;
2915     }
2916
2917     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2918         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2919         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2920         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2921         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2922                   port->name, iface->name);
2923         bond_send_learning_packets(port);
2924         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2925     } else {
2926         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2927     }
2928 }
2929
2930 static void
2931 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2932 {
2933     char *args = (char *) args_;
2934     char *save_ptr = NULL;
2935     char *bond_s, *slave_s;
2936     struct port *port;
2937     struct iface *iface;
2938
2939     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2940     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2941     if (!slave_s) {
2942         unixctl_command_reply(conn, 501,
2943                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2944         return;
2945     }
2946
2947     port = bond_find(bond_s);
2948     if (!port) {
2949         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2950         return;
2951     }
2952
2953     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2954     if (!iface) {
2955         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2956         return;
2957     }
2958
2959     bond_enable_slave(iface, enable);
2960     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2961 }
2962
2963 static void
2964 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2965                           void *aux UNUSED)
2966 {
2967     enable_slave(conn, args, true);
2968 }
2969
2970 static void
2971 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2972                            void *aux UNUSED)
2973 {
2974     enable_slave(conn, args, false);
2975 }
2976
2977 static void
2978 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2979                   void *aux UNUSED)
2980 {
2981         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2982         uint8_t hash;
2983         char *hash_cstr;
2984
2985         if (sscanf(args, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2986             == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2987                 hash = bond_hash(mac);
2988
2989                 hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
2990                 unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
2991                 free(hash_cstr);
2992         } else {
2993                 unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
2994         }
2995 }
2996
2997 static void
2998 bond_init(void)
2999 {
3000     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
3001     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
3002     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
3003     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
3004                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
3005     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
3006                              NULL);
3007     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
3008                              NULL);
3009     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
3010 }
3011 \f
3012 /* Port functions. */
3013
3014 static struct port *
3015 port_create(struct bridge *br, const char *name)
3016 {
3017     struct port *port;
3018
3019     port = xzalloc(sizeof *port);
3020     port->bridge = br;
3021     port->port_idx = br->n_ports;
3022     port->vlan = -1;
3023     port->trunks = NULL;
3024     port->name = xstrdup(name);
3025     port->active_iface = -1;
3026
3027     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
3028         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
3029                                sizeof *br->ports);
3030     }
3031     br->ports[br->n_ports++] = port;
3032
3033     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3034     bridge_flush(br);
3035
3036     return port;
3037 }
3038
3039 static void
3040 port_reconfigure(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3041 {
3042     struct shash old_ifaces, new_ifaces;
3043     struct shash_node *node;
3044     unsigned long *trunks;
3045     int vlan;
3046     size_t i;
3047
3048     port->cfg = cfg;
3049
3050     /* Collect old and new interfaces. */
3051     shash_init(&old_ifaces);
3052     shash_init(&new_ifaces);
3053     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3054         shash_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name, port->ifaces[i]);
3055     }
3056     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3057         const char *name = cfg->interfaces[i]->name;
3058         if (!shash_add_once(&new_ifaces, name, cfg->interfaces[i])) {
3059             VLOG_WARN("port %s: %s specified twice as port interface",
3060                       port->name, name);
3061         }
3062     }
3063     port->updelay = cfg->bond_updelay;
3064     if (port->updelay < 0) {
3065         port->updelay = 0;
3066     }
3067     port->updelay = cfg->bond_downdelay;
3068     if (port->downdelay < 0) {
3069         port->downdelay = 0;
3070     }
3071
3072     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
3073     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ifaces) {
3074         if (!shash_find(&new_ifaces, node->name)) {
3075             iface_destroy(node->data);
3076         }
3077     }
3078     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ifaces) {
3079         const struct ovsrec_interface *if_cfg = node->data;
3080         struct iface *iface;
3081
3082         iface = shash_find_data(&old_ifaces, if_cfg->name);
3083         if (!iface) {
3084             iface = iface_create(port, if_cfg);
3085         } else {
3086             iface->cfg = if_cfg;
3087         }
3088     }
3089
3090     /* Get VLAN tag. */
3091     vlan = -1;
3092     if (cfg->tag) {
3093         if (port->n_ifaces < 2) {
3094             vlan = *cfg->tag;
3095             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
3096                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
3097             } else {
3098                 vlan = -1;
3099             }
3100         } else {
3101             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
3102              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
3103             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
3104                       port->name);
3105         }
3106     }
3107     if (port->vlan != vlan) {
3108         port->vlan = vlan;
3109         bridge_flush(port->bridge);
3110     }
3111
3112     /* Get trunked VLANs. */
3113     trunks = NULL;
3114     if (vlan < 0) {
3115         size_t n_errors;
3116         size_t i;
3117
3118         trunks = bitmap_allocate(4096);
3119         n_errors = 0;
3120         for (i = 0; i < cfg->n_trunks; i++) {
3121             int trunk = cfg->trunks[i];
3122             if (trunk >= 0) {
3123                 bitmap_set1(trunks, trunk);
3124             } else {
3125                 n_errors++;
3126             }
3127         }
3128         if (n_errors) {
3129             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
3130                      port->name, cfg->n_trunks);
3131         }
3132         if (n_errors == cfg->n_trunks) {
3133             if (n_errors) {
3134                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
3135                          port->name);
3136             }
3137             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
3138         }
3139     } else {
3140         if (cfg->n_trunks) {
3141             VLOG_ERR("port %s: ignoring trunks in favor of implicit vlan",
3142                      port->name);
3143         }
3144     }
3145     if (trunks == NULL
3146         ? port->trunks != NULL
3147         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
3148         bridge_flush(port->bridge);
3149     }
3150     bitmap_free(port->trunks);
3151     port->trunks = trunks;
3152
3153     shash_destroy(&old_ifaces);
3154     shash_destroy(&new_ifaces);
3155 }
3156
3157 static void
3158 port_destroy(struct port *port)
3159 {
3160     if (port) {
3161         struct bridge *br = port->bridge;
3162         struct port *del;
3163         int i;
3164
3165         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
3166         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3167
3168         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3169             struct mirror *m = br->mirrors[i];
3170             if (m && m->out_port == port) {
3171                 mirror_destroy(m);
3172             }
3173         }
3174
3175         while (port->n_ifaces > 0) {
3176             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
3177         }
3178
3179         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
3180         del->port_idx = port->port_idx;
3181
3182         free(port->ifaces);
3183         bitmap_free(port->trunks);
3184         free(port->name);
3185         free(port);
3186         bridge_flush(br);
3187     }
3188 }
3189
3190 static struct port *
3191 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3192 {
3193     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
3194     return iface ? iface->port : NULL;
3195 }
3196
3197 static struct port *
3198 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3199 {
3200     size_t i;
3201
3202     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3203         struct port *port = br->ports[i];
3204         if (!strcmp(port->name, name)) {
3205             return port;
3206         }
3207     }
3208     return NULL;
3209 }
3210
3211 static struct iface *
3212 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
3213 {
3214     size_t j;
3215
3216     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3217         struct iface *iface = port->ifaces[j];
3218         if (!strcmp(iface->name, name)) {
3219             return iface;
3220         }
3221     }
3222     return NULL;
3223 }
3224
3225 static void
3226 port_update_bonding(struct port *port)
3227 {
3228     if (port->n_ifaces < 2) {
3229         /* Not a bonded port. */
3230         if (port->bond_hash) {
3231             free(port->bond_hash);
3232             port->bond_hash = NULL;
3233             port->bond_compat_is_stale = true;
3234             port->bond_fake_iface = false;
3235         }
3236     } else {
3237         if (!port->bond_hash) {
3238             size_t i;
3239
3240             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
3241             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3242                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
3243                 e->iface_idx = -1;
3244                 e->tx_bytes = 0;
3245             }
3246             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3247             bond_choose_active_iface(port);
3248         }
3249         port->bond_compat_is_stale = true;
3250         port->bond_fake_iface = port->cfg->bond_fake_iface;
3251     }
3252 }
3253
3254 static void
3255 port_update_bond_compat(struct port *port)
3256 {
3257     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3258     struct compat_bond bond;
3259     size_t i;
3260
3261     if (port->n_ifaces < 2) {
3262         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3263         return;
3264     }
3265
3266     bond.up = false;
3267     bond.updelay = port->updelay;
3268     bond.downdelay = port->downdelay;
3269
3270     bond.n_hashes = 0;
3271     bond.hashes = compat_hashes;
3272     if (port->bond_hash) {
3273         const struct bond_entry *e;
3274         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3275             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3276                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3277                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3278                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3279             }
3280         }
3281     }
3282
3283     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3284     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3285     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3286         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3287         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3288         slave->name = iface->name;
3289
3290         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3291          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3292          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four 
3293          * BOND_LINK_* states:
3294          *      
3295          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3296          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3297          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3298          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3299          *
3300          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP 
3301          * to be "up" and anything else to be "down".
3302          */
3303         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3304         if (slave->up) {
3305             bond.up = true;
3306         }
3307         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3308     }
3309
3310     if (port->bond_fake_iface) {
3311         struct netdev *bond_netdev;
3312
3313         if (!netdev_open_default(port->name, &bond_netdev)) {
3314             if (bond.up) {
3315                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3316             } else {
3317                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3318             }
3319             netdev_close(bond_netdev);
3320         }
3321     }
3322
3323     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3324     free(bond.slaves);
3325 }
3326
3327 static void
3328 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3329 {
3330     struct bridge *br = port->bridge;
3331     char *vlandev_name = NULL;
3332
3333     if (port->vlan > 0) {
3334         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3335          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3336          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3337          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3338          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3339          * includes port->vlan.
3340          *
3341          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3342          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3343          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3344         size_t i;
3345         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3346             struct port *p = br->ports[i];
3347             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3348                 && p->n_ifaces
3349                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3350             {
3351                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3352                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3353                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3354                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3355                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3356                     vlandev_name = p->name;
3357                 }
3358             }
3359         }
3360     }
3361     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3362 }
3363 \f
3364 /* Interface functions. */
3365
3366 static struct iface *
3367 iface_create(struct port *port, const struct ovsrec_interface *if_cfg)
3368 {
3369     struct iface *iface;
3370     char *name = if_cfg->name;
3371     int error;
3372
3373     iface = xzalloc(sizeof *iface);
3374     iface->port = port;
3375     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3376     iface->name = xstrdup(name);
3377     iface->dp_ifidx = -1;
3378     iface->tag = tag_create_random();
3379     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3380     iface->netdev = NULL;
3381     iface->cfg = if_cfg;
3382
3383     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3384         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3385                                   sizeof *port->ifaces);
3386     }
3387     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3388     if (port->n_ifaces > 1) {
3389         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3390     }
3391
3392     /* Attempt to create the network interface in case it
3393      * doesn't exist yet. */
3394     if (!iface_is_internal(port->bridge, iface->name)) {
3395         error = set_up_iface(if_cfg, iface, true);
3396         if (error) {
3397             VLOG_WARN("could not create iface %s: %s", iface->name,
3398                     strerror(error));
3399         }
3400     }
3401
3402     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3403
3404     bridge_flush(port->bridge);
3405
3406     return iface;
3407 }
3408
3409 static void
3410 iface_destroy(struct iface *iface)
3411 {
3412     if (iface) {
3413         struct port *port = iface->port;
3414         struct bridge *br = port->bridge;
3415         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3416         struct iface *del;
3417
3418         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3419             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3420         }
3421
3422         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3423         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3424
3425         netdev_close(iface->netdev);
3426
3427         if (del_active) {
3428             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3429             bond_choose_active_iface(port);
3430             bond_send_learning_packets(port);
3431         }
3432
3433         free(iface->name);
3434         free(iface);
3435
3436         bridge_flush(port->bridge);
3437     }
3438 }
3439
3440 static struct iface *
3441 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3442 {
3443     size_t i, j;
3444
3445     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3446         struct port *port = br->ports[i];
3447         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3448             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3449             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3450                 return iface;
3451             }
3452         }
3453     }
3454     return NULL;
3455 }
3456
3457 static struct iface *
3458 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3459 {
3460     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3461 }
3462
3463 /* Returns true if 'iface' is the name of an "internal" interface on bridge
3464  * 'br', that is, an interface that is entirely simulated within the datapath.
3465  * The local port (ODPP_LOCAL) is always an internal interface.  Other local
3466  * interfaces are created by setting "iface.<iface>.internal = true".
3467  *
3468  * In addition, we have a kluge-y feature that creates an internal port with
3469  * the name of a bonded port if "bonding.<bondname>.fake-iface = true" is set.
3470  * This feature needs to go away in the long term.  Until then, this is one
3471  * reason why this function takes a name instead of a struct iface: the fake
3472  * interfaces created this way do not have a struct iface. */
3473 static bool
3474 iface_is_internal(const struct bridge *br, const char *if_name)
3475 {
3476     /* XXX wastes time */
3477     struct iface *iface;
3478     struct port *port;
3479
3480     if (!strcmp(if_name, br->name)) {
3481         return true;
3482     }
3483
3484     iface = iface_lookup(br, if_name);
3485     if (iface && !strcmp(iface->cfg->type, "internal")) {
3486         return true;
3487     }
3488
3489     port = port_lookup(br, if_name);
3490     if (port && port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
3491         return true;
3492     }
3493     return false;
3494 }
3495
3496 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
3497  * file. */
3498 static void
3499 iface_set_mac(struct iface *iface)
3500 {
3501     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3502
3503     if (iface->cfg->mac && eth_addr_from_string(iface->cfg->mac, ea)) {
3504         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
3505             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
3506                      iface->name);
3507         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
3508             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
3509                      iface->name, iface->name);
3510         } else {
3511             int error = netdev_set_etheraddr(iface->netdev, ea);
3512             if (error) {
3513                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
3514                          iface->name, strerror(error));
3515             }
3516         }
3517     }
3518 }
3519 \f
3520 /* Port mirroring. */
3521
3522 static void
3523 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3524 {
3525     struct shash old_mirrors, new_mirrors;
3526     struct shash_node *node;
3527     unsigned long *rspan_vlans;
3528     int i;
3529
3530     /* Collect old mirrors. */
3531     shash_init(&old_mirrors);
3532     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3533         if (br->mirrors[i]) {
3534             shash_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name, br->mirrors[i]);
3535         }
3536     }
3537
3538     /* Collect new mirrors. */
3539     shash_init(&new_mirrors);
3540     for (i = 0; i < br->cfg->n_mirrors; i++) {
3541         struct ovsrec_mirror *cfg = br->cfg->mirrors[i];
3542         if (!shash_add_once(&new_mirrors, cfg->name, cfg)) {
3543             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as mirror",
3544                       br->name, cfg->name);
3545         }
3546     }
3547
3548     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3549     SHASH_FOR_EACH (node, &old_mirrors) {
3550         if (!shash_find(&new_mirrors, node->name)) {
3551             mirror_destroy(node->data);
3552         }
3553     }
3554     SHASH_FOR_EACH (node, &new_mirrors) {
3555         struct mirror *mirror = shash_find_data(&old_mirrors, node->name);
3556         if (!mirror) {
3557             mirror = mirror_create(br, node->name);
3558             if (!mirror) {
3559                 break;
3560             }
3561         }
3562         mirror_reconfigure_one(mirror, node->data);
3563     }
3564     shash_destroy(&old_mirrors);
3565     shash_destroy(&new_mirrors);
3566
3567     /* Update port reserved status. */
3568     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3569         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3570     }
3571     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3572         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3573         if (m && m->out_port) {
3574             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3575         }
3576     }
3577
3578     /* Update flooded vlans (for RSPAN). */
3579     rspan_vlans = NULL;
3580     if (br->cfg->n_flood_vlans) {
3581         rspan_vlans = bitmap_allocate(4096);
3582
3583         for (i = 0; i < br->cfg->n_flood_vlans; i++) {
3584             int64_t vlan = br->cfg->flood_vlans[i];
3585             if (vlan >= 0 && vlan < 4096) {
3586                 bitmap_set1(rspan_vlans, vlan);
3587                 VLOG_INFO("bridge %s: disabling learning on vlan %"PRId64,
3588                           br->name, vlan);
3589             } else {
3590                 VLOG_ERR("bridge %s: invalid value %"PRId64 "for flood VLAN",
3591                          br->name, vlan);
3592             }
3593         }
3594     }
3595     if (mac_learning_set_flood_vlans(br->ml, rspan_vlans)) {
3596         bridge_flush(br);
3597     }
3598 }
3599
3600 static struct mirror *
3601 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3602 {
3603     struct mirror *m;
3604     size_t i;
3605
3606     for (i = 0; ; i++) {
3607         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3608             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3609                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3610             return NULL;
3611         }
3612         if (!br->mirrors[i]) {
3613             break;
3614         }
3615     }
3616
3617     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3618     bridge_flush(br);
3619
3620     br->mirrors[i] = m = xzalloc(sizeof *m);
3621     m->bridge = br;
3622     m->idx = i;
3623     m->name = xstrdup(name);
3624     shash_init(&m->src_ports);
3625     shash_init(&m->dst_ports);
3626     m->vlans = NULL;
3627     m->n_vlans = 0;
3628     m->out_vlan = -1;
3629     m->out_port = NULL;
3630
3631     return m;
3632 }
3633
3634 static void
3635 mirror_destroy(struct mirror *m)
3636 {
3637     if (m) {
3638         struct bridge *br = m->bridge;
3639         size_t i;
3640
3641         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3642             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3643             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3644         }
3645
3646         shash_destroy(&m->src_ports);
3647         shash_destroy(&m->dst_ports);
3648         free(m->vlans);
3649
3650         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3651         free(m);
3652
3653         bridge_flush(br);
3654     }
3655 }
3656
3657 static void
3658 mirror_collect_ports(struct mirror *m, struct ovsrec_port **ports, int n_ports,
3659                      struct shash *names)
3660 {
3661     size_t i;
3662
3663     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
3664         const char *name = ports[i]->name;
3665         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3666             shash_add_once(names, name, NULL);
3667         } else {
3668             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s cannot match on nonexistent "
3669                       "port %s", m->bridge->name, m->name, name);
3670         }
3671     }
3672 }
3673
3674 static size_t
3675 mirror_collect_vlans(struct mirror *m, const struct ovsrec_mirror *cfg,
3676                      int **vlans)
3677 {
3678     size_t n_vlans;
3679     size_t i;
3680
3681     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * cfg->n_select_vlan);
3682     n_vlans = 0;
3683     for (i = 0; i < cfg->n_select_vlan; i++) {
3684         int64_t vlan = cfg->select_vlan[i];
3685         if (vlan < 0 || vlan > 4095) {
3686             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s selects invalid VLAN %"PRId64,
3687                       m->bridge->name, m->name, vlan);
3688         } else {
3689             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3690         }
3691     }
3692     return n_vlans;
3693 }
3694
3695 static bool
3696 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3697 {
3698     size_t i;
3699
3700     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3701         if (m->vlans[i] == vlan) {
3702             return true;
3703         }
3704     }
3705     return false;
3706 }
3707
3708 static bool
3709 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3710 {
3711     size_t i;
3712
3713     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3714         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3715             return true;
3716         }
3717     }
3718     return false;
3719 }
3720
3721 static void
3722 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m, struct ovsrec_mirror *cfg)
3723 {
3724     struct shash src_ports, dst_ports;
3725     mirror_mask_t mirror_bit;
3726     struct port *out_port;
3727     int out_vlan;
3728     size_t n_vlans;
3729     int *vlans;
3730     size_t i;
3731     bool mirror_all_ports;
3732     bool any_ports_specified;
3733     bool any_vlans_specified;
3734
3735     /* Get output port. */
3736     if (cfg->output_port) {
3737         out_port = port_lookup(m->bridge, cfg->output_port->name);
3738         if (!out_port) {
3739             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s outputs to port not on bridge",
3740                      m->bridge->name, m->name);
3741             mirror_destroy(m);
3742             return;
3743         }
3744         out_vlan = -1;
3745
3746         if (cfg->output_vlan) {
3747             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s specifies both output port and "
3748                      "output vlan; ignoring output vlan",
3749                      m->bridge->name, m->name);
3750         }
3751     } else if (cfg->output_vlan) {
3752         out_port = NULL;
3753         out_vlan = *cfg->output_vlan;
3754     } else {
3755         VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s does not specify output; ignoring",
3756                  m->bridge->name, m->name);
3757         mirror_destroy(m);
3758         return;
3759     }
3760
3761     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3762     shash_init(&src_ports);
3763     shash_init(&dst_ports);
3764     mirror_collect_ports(m, cfg->select_src_port, cfg->n_select_src_port,
3765                          &src_ports);
3766     mirror_collect_ports(m, cfg->select_dst_port, cfg->n_select_dst_port,
3767                          &dst_ports);
3768     any_ports_specified = cfg->n_select_dst_port || cfg->n_select_dst_port;
3769     if (any_ports_specified
3770         && shash_is_empty(&src_ports) && shash_is_empty(&dst_ports)) {
3771         VLOG_ERR("bridge %s: disabling mirror %s since none of the specified "
3772                  "selection ports exists", m->bridge->name, m->name);
3773         mirror_destroy(m);
3774         goto exit;
3775     }
3776
3777     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3778     n_vlans = mirror_collect_vlans(m, cfg, &vlans);
3779     any_vlans_specified = cfg->n_select_vlan > 0;
3780     if (any_vlans_specified && !n_vlans) {
3781         VLOG_ERR("bridge %s: disabling mirror %s since none of the specified "
3782                  "VLANs exists", m->bridge->name, m->name);
3783         mirror_destroy(m);
3784         goto exit;
3785     }
3786
3787     /* Update mirror data. */
3788     if (!shash_equal_keys(&m->src_ports, &src_ports)
3789         || !shash_equal_keys(&m->dst_ports, &dst_ports)
3790         || m->n_vlans != n_vlans
3791         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3792         || m->out_port != out_port
3793         || m->out_vlan != out_vlan) {
3794         bridge_flush(m->bridge);
3795     }
3796     shash_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3797     shash_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3798     free(m->vlans);
3799     m->vlans = vlans;
3800     m->n_vlans = n_vlans;
3801     m->out_port = out_port;
3802     m->out_vlan = out_vlan;
3803
3804     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3805     mirror_all_ports = !any_ports_specified && !any_vlans_specified;
3806
3807     /* Update ports. */
3808     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3809     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3810         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3811
3812         if (mirror_all_ports
3813             || shash_find(&m->src_ports, port->name)
3814             || (m->n_vlans
3815                 && (!port->vlan
3816                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3817                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3818             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3819         } else {
3820             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3821         }
3822
3823         if (mirror_all_ports || shash_find(&m->dst_ports, port->name)) {
3824             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3825         } else {
3826             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3827         }
3828     }
3829
3830     /* Clean up. */
3831 exit:
3832     shash_destroy(&src_ports);
3833     shash_destroy(&dst_ports);
3834 }