Add basic implementation for OpenFlow 1.4 bundles
[sliver-openvswitch.git] / lib / learning-switch.c
index ecfa87f..ca57911 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 #include <stdlib.h>
 #include <time.h>
 
+#include "byte-order.h"
+#include "classifier.h"
 #include "flow.h"
+#include "hmap.h"
 #include "mac-learning.h"
 #include "ofpbuf.h"
+#include "ofp-actions.h"
+#include "ofp-errors.h"
+#include "ofp-msgs.h"
+#include "ofp-parse.h"
 #include "ofp-print.h"
+#include "ofp-util.h"
 #include "openflow/openflow.h"
 #include "poll-loop.h"
-#include "queue.h"
 #include "rconn.h"
-#include "stp.h"
+#include "shash.h"
+#include "simap.h"
 #include "timeval.h"
 #include "vconn.h"
-#include "xtoxll.h"
-
-#define THIS_MODULE VLM_learning_switch
 #include "vlog.h"
 
-enum port_state {
-    P_DISABLED = 1 << 0,
-    P_LISTENING = 1 << 1,
-    P_LEARNING = 1 << 2,
-    P_FORWARDING = 1 << 3,
-    P_BLOCKING = 1 << 4
+VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(learning_switch);
+
+struct lswitch_port {
+    struct hmap_node hmap_node; /* Hash node for port number. */
+    ofp_port_t port_no;         /* OpenFlow port number. */
+    uint32_t queue_id;          /* OpenFlow queue number. */
+};
+
+enum lswitch_state {
+    S_CONNECTING,               /* Waiting for connection to complete. */
+    S_FEATURES_REPLY,           /* Waiting for features reply. */
+    S_SWITCHING,                /* Switching flows. */
 };
 
 struct lswitch {
+    struct rconn *rconn;
+    enum lswitch_state state;
+
     /* If nonnegative, the switch sets up flows that expire after the given
      * number of seconds (or never expire, if the value is OFP_FLOW_PERMANENT).
      * Otherwise, the switch processes every packet. */
     int max_idle;
 
+    enum ofputil_protocol protocol;
     unsigned long long int datapath_id;
-    uint32_t capabilities;
-    time_t last_features_request;
     struct mac_learning *ml;    /* NULL to act as hub instead of switch. */
-    bool exact_flows;           /* Use exact-match flows? */
+    struct flow_wildcards wc;   /* Wildcards to apply to flows. */
     bool action_normal;         /* Use OFPP_NORMAL? */
 
+    /* Queue distribution. */
+    uint32_t default_queue;     /* Default OpenFlow queue, or UINT32_MAX. */
+    struct hmap queue_numbers;  /* Map from port number to lswitch_port. */
+    struct shash queue_names;   /* Map from port name to lswitch_port. */
+
     /* Number of outgoing queued packets on the rconn. */
     struct rconn_packet_counter *queued;
 
-    /* Spanning tree protocol implementation.
-     *
-     * We implement STP states by, whenever a port's STP state changes,
-     * querying all the flows on the switch and then deleting any of them that
-     * are inappropriate for a port's STP state. */
-    long long int next_query;   /* Next time at which to query all flows. */
-    long long int last_query;   /* Last time we sent a query. */
-    long long int last_reply;   /* Last time we received a query reply. */
-    unsigned int port_states[STP_MAX_PORTS];
-    uint32_t query_xid;         /* XID used for query. */
-    int n_flows, n_no_recv, n_no_send;
+    /* If true, do not reply to any messages from the switch (for debugging
+     * fail-open mode). */
+    bool mute;
+
+    /* Optional "flow mod" requests to send to the switch at connection time,
+     * to set up the flow table. */
+    const struct ofputil_flow_mod *default_flows;
+    size_t n_default_flows;
+    enum ofputil_protocol usable_protocols;
 };
 
 /* The log messages here could actually be useful in debugging, so keep the
  * rate limit relatively high. */
 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
 
-static void queue_tx(struct lswitch *, struct rconn *, struct ofpbuf *);
-static void send_features_request(struct lswitch *, struct rconn *);
-static void schedule_query(struct lswitch *, long long int delay);
-static bool may_learn(const struct lswitch *, uint16_t port_no);
-static bool may_recv(const struct lswitch *, uint16_t port_no,
-                     bool any_actions);
-static bool may_send(const struct lswitch *, uint16_t port_no);
-
-typedef void packet_handler_func(struct lswitch *, struct rconn *, void *);
-static packet_handler_func process_switch_features;
-static packet_handler_func process_packet_in;
-static packet_handler_func process_echo_request;
-static packet_handler_func process_port_status;
-static packet_handler_func process_phy_port;
-static packet_handler_func process_stats_reply;
-
-/* Creates and returns a new learning switch.
- *
- * If 'learn_macs' is true, the new switch will learn the ports on which MAC
- * addresses appear.  Otherwise, the new switch will flood all packets.
- *
- * If 'max_idle' is nonnegative, the new switch will set up flows that expire
- * after the given number of seconds (or never expire, if 'max_idle' is
- * OFP_FLOW_PERMANENT).  Otherwise, the new switch will process every packet.
+static void queue_tx(struct lswitch *, struct ofpbuf *);
+static void send_features_request(struct lswitch *);
+
+static void lswitch_process_packet(struct lswitch *, const struct ofpbuf *);
+static enum ofperr process_switch_features(struct lswitch *,
+                                           struct ofp_header *);
+static void process_packet_in(struct lswitch *, const struct ofp_header *);
+static void process_echo_request(struct lswitch *, const struct ofp_header *);
+
+/* Creates and returns a new learning switch whose configuration is given by
+ * 'cfg'.
  *
  * 'rconn' is used to send out an OpenFlow features request. */
 struct lswitch *
-lswitch_create(struct rconn *rconn, bool learn_macs,
-              bool exact_flows, int max_idle, bool action_normal)
+lswitch_create(struct rconn *rconn, const struct lswitch_config *cfg)
 {
     struct lswitch *sw;
-    size_t i;
+    uint32_t ofpfw;
 
-    sw = xcalloc(1, sizeof *sw);
-    sw->max_idle = max_idle;
+    sw = xzalloc(sizeof *sw);
+    sw->rconn = rconn;
+    sw->state = S_CONNECTING;
+    sw->max_idle = cfg->max_idle;
     sw->datapath_id = 0;
-    sw->last_features_request = time_now() - 1;
-    sw->ml = learn_macs ? mac_learning_create() : NULL;
-    sw->action_normal = action_normal;
-    sw->exact_flows = exact_flows;
-    sw->queued = rconn_packet_counter_create();
-    sw->next_query = LLONG_MIN;
-    sw->last_query = LLONG_MIN;
-    sw->last_reply = LLONG_MIN;
-    for (i = 0; i < STP_MAX_PORTS; i++) {
-        sw->port_states[i] = P_DISABLED;
+    sw->ml = (cfg->mode == LSW_LEARN
+              ? mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME)
+              : NULL);
+    sw->action_normal = cfg->mode == LSW_NORMAL;
+
+    switch (cfg->wildcards) {
+    case 0:
+        ofpfw = 0;
+        break;
+
+    case UINT32_MAX:
+        /* Try to wildcard as many fields as possible, but we cannot
+         * wildcard all fields.  We need in_port to detect moves.  We need
+         * Ethernet source and dest and VLAN VID to do L2 learning. */
+        ofpfw = (OFPFW10_DL_TYPE | OFPFW10_DL_VLAN_PCP
+                 | OFPFW10_NW_SRC_ALL | OFPFW10_NW_DST_ALL
+                 | OFPFW10_NW_TOS | OFPFW10_NW_PROTO
+                 | OFPFW10_TP_SRC | OFPFW10_TP_DST);
+        break;
+
+    default:
+        ofpfw = cfg->wildcards;
+        break;
     }
-    send_features_request(sw, rconn);
+    ofputil_wildcard_from_ofpfw10(ofpfw, &sw->wc);
+
+    sw->default_queue = cfg->default_queue;
+    hmap_init(&sw->queue_numbers);
+    shash_init(&sw->queue_names);
+    if (cfg->port_queues) {
+        struct simap_node *node;
+
+        SIMAP_FOR_EACH (node, cfg->port_queues) {
+            struct lswitch_port *port = xmalloc(sizeof *port);
+            hmap_node_nullify(&port->hmap_node);
+            port->queue_id = node->data;
+            shash_add(&sw->queue_names, node->name, port);
+        }
+    }
+
+    sw->default_flows = cfg->default_flows;
+    sw->n_default_flows = cfg->n_default_flows;
+    sw->usable_protocols = cfg->usable_protocols;
+
+    sw->queued = rconn_packet_counter_create();
+
     return sw;
 }
 
+static void
+lswitch_handshake(struct lswitch *sw)
+{
+    enum ofputil_protocol protocol;
+
+    send_features_request(sw);
+
+    protocol = ofputil_protocol_from_ofp_version(rconn_get_version(sw->rconn));
+    if (sw->default_flows) {
+        struct ofpbuf *msg = NULL;
+        int error = 0;
+        size_t i;
+
+        /* If the initial protocol isn't good enough for default_flows, then
+         * pick one that will work and encode messages to set up that
+         * protocol.
+         *
+         * This could be improved by actually negotiating a mutually acceptable
+         * flow format with the switch, but that would require an asynchronous
+         * state machine.  This version ought to work fine in practice. */
+        if (!(protocol & sw->usable_protocols)) {
+            enum ofputil_protocol want = rightmost_1bit(sw->usable_protocols);
+            while (!error) {
+                msg = ofputil_encode_set_protocol(protocol, want, &protocol);
+                if (!msg) {
+                    break;
+                }
+                error = rconn_send(sw->rconn, msg, NULL);
+            }
+        }
+        if (protocol & sw->usable_protocols) {
+            for (i = 0; !error && i < sw->n_default_flows; i++) {
+                msg = ofputil_encode_flow_mod(&sw->default_flows[i], protocol);
+                error = rconn_send(sw->rconn, msg, NULL);
+            }
+
+            if (error) {
+                VLOG_INFO_RL(&rl, "%s: failed to queue default flows (%s)",
+                             rconn_get_name(sw->rconn), ovs_strerror(error));
+            }
+        } else {
+            VLOG_INFO_RL(&rl, "%s: failed to set usable protocol",
+                         rconn_get_name(sw->rconn));
+        }
+    }
+    sw->protocol = protocol;
+}
+
+bool
+lswitch_is_alive(const struct lswitch *sw)
+{
+    return rconn_is_alive(sw->rconn);
+}
+
 /* Destroys 'sw'. */
 void
 lswitch_destroy(struct lswitch *sw)
 {
     if (sw) {
-        mac_learning_destroy(sw->ml);
+        struct lswitch_port *node, *next;
+
+        rconn_destroy(sw->rconn);
+        HMAP_FOR_EACH_SAFE (node, next, hmap_node, &sw->queue_numbers) {
+            hmap_remove(&sw->queue_numbers, &node->hmap_node);
+            free(node);
+        }
+        shash_destroy(&sw->queue_names);
+        mac_learning_unref(sw->ml);
         rconn_packet_counter_destroy(sw->queued);
         free(sw);
     }
@@ -145,87 +245,38 @@ lswitch_destroy(struct lswitch *sw)
 /* Takes care of necessary 'sw' activity, except for receiving packets (which
  * the caller must do). */
 void
-lswitch_run(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn)
+lswitch_run(struct lswitch *sw)
 {
-    long long int now = time_msec();
+    int i;
 
     if (sw->ml) {
-        mac_learning_run(sw->ml, NULL);
+        ovs_rwlock_wrlock(&sw->ml->rwlock);
+        mac_learning_run(sw->ml);
+        ovs_rwlock_unlock(&sw->ml->rwlock);
     }
 
-    /* If we're waiting for more replies, keeping waiting for up to 10 s. */
-    if (sw->last_reply != LLONG_MIN) {
-        if (now - sw->last_reply > 10000) {
-            VLOG_ERR_RL(&rl, "%012llx: No more flow stat replies last 10 s",
-                        sw->datapath_id);
-            sw->last_reply = LLONG_MIN;
-            sw->last_query = LLONG_MIN;
-            schedule_query(sw, 0);
-        } else {
-            return;
-        }
-    }
+    rconn_run(sw->rconn);
 
-    /* If we're waiting for any reply at all, keep waiting for up to 10 s. */
-    if (sw->last_query != LLONG_MIN) {
-        if (now - sw->last_query > 10000) {
-            VLOG_ERR_RL(&rl, "%012llx: No flow stat replies in last 10 s",
-                        sw->datapath_id);
-            sw->last_query = LLONG_MIN;
-            schedule_query(sw, 0);
-        } else {
-            return;
+    if (sw->state == S_CONNECTING) {
+        if (rconn_get_version(sw->rconn) != -1) {
+            lswitch_handshake(sw);
+            sw->state = S_FEATURES_REPLY;
         }
+        return;
     }
 
-    /* If it's time to send another query, do so. */
-    if (sw->next_query != LLONG_MIN && now >= sw->next_query) {
-        sw->next_query = LLONG_MIN;
-        if (!rconn_is_connected(rconn)) {
-            schedule_query(sw, 1000);
-        } else {
-            struct ofp_stats_request *osr;
-            struct ofp_flow_stats_request *ofsr;
-            struct ofpbuf *b;
-            int error;
-
-            VLOG_DBG("%012llx: Sending flow stats request to implement STP",
-                     sw->datapath_id);
-
-            sw->last_query = now;
-            sw->query_xid = random_uint32();
-            sw->n_flows = 0;
-            sw->n_no_recv = 0;
-            sw->n_no_send = 0;
-            osr = make_openflow_xid(sizeof *osr + sizeof *ofsr,
-                                    OFPT_STATS_REQUEST, sw->query_xid, &b);
-            osr->type = htons(OFPST_FLOW);
-            osr->flags = htons(0);
-            ofsr = (struct ofp_flow_stats_request *) osr->body;
-            ofsr->match.wildcards = htonl(OFPFW_ALL);
-            ofsr->table_id = 0xff;
-            ofsr->out_port = htons(OFPP_NONE);
-
-            error = rconn_send(rconn, b, NULL);
-            if (error) {
-                VLOG_WARN_RL(&rl, "%012llx: sending flow stats request "
-                             "failed: %s", sw->datapath_id, strerror(error));
-                ofpbuf_delete(b);
-                schedule_query(sw, 1000);
-            }
+    for (i = 0; i < 50; i++) {
+        struct ofpbuf *msg;
+
+        msg = rconn_recv(sw->rconn);
+        if (!msg) {
+            break;
         }
-    }
-}
 
-static void
-wait_timeout(long long int started)
-{
-    long long int now = time_msec();
-    long long int timeout = 10000 - (now - started);
-    if (timeout <= 0) {
-        poll_immediate_wake();
-    } else {
-        poll_timer_wait(timeout);
+        if (!sw->mute) {
+            lswitch_process_packet(sw, msg);
+        }
+        ofpbuf_delete(msg);
     }
 }
 
@@ -233,447 +284,369 @@ void
 lswitch_wait(struct lswitch *sw)
 {
     if (sw->ml) {
+        ovs_rwlock_rdlock(&sw->ml->rwlock);
         mac_learning_wait(sw->ml);
+        ovs_rwlock_unlock(&sw->ml->rwlock);
     }
-
-    if (sw->last_reply != LLONG_MIN) {
-        wait_timeout(sw->last_reply);
-    } else if (sw->last_query != LLONG_MIN) {
-        wait_timeout(sw->last_query);
-    }
+    rconn_run_wait(sw->rconn);
+    rconn_recv_wait(sw->rconn);
 }
 
 /* Processes 'msg', which should be an OpenFlow received on 'rconn', according
  * to the learning switch state in 'sw'.  The most likely result of processing
  * is that flow-setup and packet-out OpenFlow messages will be sent out on
  * 'rconn'.  */
-void
-lswitch_process_packet(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn,
-                       const struct ofpbuf *msg)
+static void
+lswitch_process_packet(struct lswitch *sw, const struct ofpbuf *msg)
 {
-    struct processor {
-        uint8_t type;
-        size_t min_size;
-        packet_handler_func *handler;
-    };
-    static const struct processor processors[] = {
-        {
-            OFPT_ECHO_REQUEST,
-            sizeof(struct ofp_header),
-            process_echo_request
-        },
-        {
-            OFPT_FEATURES_REPLY,
-            sizeof(struct ofp_switch_features),
-            process_switch_features
-        },
-        {
-            OFPT_PACKET_IN,
-            offsetof(struct ofp_packet_in, data),
-            process_packet_in
-        },
-        {
-            OFPT_PORT_STATUS,
-            sizeof(struct ofp_port_status),
-            process_port_status
-        },
-        {
-            OFPT_STATS_REPLY,
-            offsetof(struct ofp_stats_reply, body),
-            process_stats_reply
-        },
-        {
-            OFPT_FLOW_EXPIRED,
-            sizeof(struct ofp_flow_expired),
-            NULL
-        },
-    };
-    const size_t n_processors = ARRAY_SIZE(processors);
-    const struct processor *p;
-    struct ofp_header *oh;
-
-    oh = msg->data;
-    if (sw->datapath_id == 0
-        && oh->type != OFPT_ECHO_REQUEST
-        && oh->type != OFPT_FEATURES_REPLY) {
-        send_features_request(sw, rconn);
+    enum ofptype type;
+    struct ofpbuf b;
+
+    b = *msg;
+    if (ofptype_pull(&type, &b)) {
         return;
     }
 
-    for (p = processors; p < &processors[n_processors]; p++) {
-        if (oh->type == p->type) {
-            if (msg->size < p->min_size) {
-                VLOG_WARN_RL(&rl, "%012llx: %s: too short (%zu bytes) for "
-                             "type %"PRIu8" (min %zu)", sw->datapath_id,
-                             rconn_get_name(rconn), msg->size, oh->type,
-                             p->min_size);
-                return;
-            }
-            if (p->handler) {
-                (p->handler)(sw, rconn, msg->data);
+    if (sw->state == S_FEATURES_REPLY
+        && type != OFPTYPE_ECHO_REQUEST
+        && type != OFPTYPE_FEATURES_REPLY) {
+        return;
+    }
+
+    switch (type) {
+    case OFPTYPE_ECHO_REQUEST:
+        process_echo_request(sw, ofpbuf_data(msg));
+        break;
+
+    case OFPTYPE_FEATURES_REPLY:
+        if (sw->state == S_FEATURES_REPLY) {
+            if (!process_switch_features(sw, ofpbuf_data(msg))) {
+                sw->state = S_SWITCHING;
+            } else {
+                rconn_disconnect(sw->rconn);
             }
-            return;
         }
-    }
-    if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
-        char *p = ofp_to_string(msg->data, msg->size, 2);
-        VLOG_DBG_RL(&rl, "%012llx: OpenFlow packet ignored: %s",
-                    sw->datapath_id, p);
-        free(p);
+        break;
+
+    case OFPTYPE_PACKET_IN:
+        process_packet_in(sw, ofpbuf_data(msg));
+        break;
+
+    case OFPTYPE_FLOW_REMOVED:
+        /* Nothing to do. */
+        break;
+
+    case OFPTYPE_HELLO:
+    case OFPTYPE_ERROR:
+    case OFPTYPE_ECHO_REPLY:
+    case OFPTYPE_FEATURES_REQUEST:
+    case OFPTYPE_GET_CONFIG_REQUEST:
+    case OFPTYPE_GET_CONFIG_REPLY:
+    case OFPTYPE_SET_CONFIG:
+    case OFPTYPE_PORT_STATUS:
+    case OFPTYPE_PACKET_OUT:
+    case OFPTYPE_FLOW_MOD:
+    case OFPTYPE_GROUP_MOD:
+    case OFPTYPE_PORT_MOD:
+    case OFPTYPE_TABLE_MOD:
+    case OFPTYPE_BARRIER_REQUEST:
+    case OFPTYPE_BARRIER_REPLY:
+    case OFPTYPE_QUEUE_GET_CONFIG_REQUEST:
+    case OFPTYPE_QUEUE_GET_CONFIG_REPLY:
+    case OFPTYPE_DESC_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_DESC_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_FLOW_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_FLOW_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_AGGREGATE_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_AGGREGATE_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_TABLE_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_TABLE_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_PORT_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_PORT_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_QUEUE_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_QUEUE_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_PORT_DESC_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_PORT_DESC_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_ROLE_REQUEST:
+    case OFPTYPE_ROLE_REPLY:
+    case OFPTYPE_ROLE_STATUS:
+    case OFPTYPE_SET_FLOW_FORMAT:
+    case OFPTYPE_FLOW_MOD_TABLE_ID:
+    case OFPTYPE_SET_PACKET_IN_FORMAT:
+    case OFPTYPE_FLOW_AGE:
+    case OFPTYPE_SET_CONTROLLER_ID:
+    case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_CANCEL:
+    case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_PAUSED:
+    case OFPTYPE_FLOW_MONITOR_RESUMED:
+    case OFPTYPE_GET_ASYNC_REQUEST:
+    case OFPTYPE_GET_ASYNC_REPLY:
+    case OFPTYPE_SET_ASYNC_CONFIG:
+    case OFPTYPE_METER_MOD:
+    case OFPTYPE_GROUP_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_GROUP_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_GROUP_DESC_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_GROUP_DESC_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_GROUP_FEATURES_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_GROUP_FEATURES_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_METER_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_METER_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_METER_CONFIG_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_METER_CONFIG_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_METER_FEATURES_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_METER_FEATURES_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_TABLE_FEATURES_STATS_REQUEST:
+    case OFPTYPE_TABLE_FEATURES_STATS_REPLY:
+    case OFPTYPE_BUNDLE_CONTROL:
+    case OFPTYPE_BUNDLE_ADD_MESSAGE:
+    default:
+        if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
+            char *s = ofp_to_string(ofpbuf_data(msg), ofpbuf_size(msg), 2);
+            VLOG_DBG_RL(&rl, "%016llx: OpenFlow packet ignored: %s",
+                        sw->datapath_id, s);
+            free(s);
+        }
     }
 }
 \f
 static void
-send_features_request(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn)
+send_features_request(struct lswitch *sw)
 {
-    time_t now = time_now();
-    if (now >= sw->last_features_request + 1) {
-        struct ofpbuf *b;
-        struct ofp_switch_config *osc;
-
-        /* Send OFPT_FEATURES_REQUEST. */
-        make_openflow(sizeof(struct ofp_header), OFPT_FEATURES_REQUEST, &b);
-        queue_tx(sw, rconn, b);
-
-        /* Send OFPT_SET_CONFIG. */
-        osc = make_openflow(sizeof *osc, OFPT_SET_CONFIG, &b);
-        osc->flags = htons(OFPC_SEND_FLOW_EXP);
-        osc->miss_send_len = htons(OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN);
-        queue_tx(sw, rconn, b);
-
-        sw->last_features_request = now;
-    }
+    struct ofpbuf *b;
+    struct ofp_switch_config *osc;
+    int ofp_version = rconn_get_version(sw->rconn);
+
+    ovs_assert(ofp_version > 0 && ofp_version < 0xff);
+
+    /* Send OFPT_FEATURES_REQUEST. */
+    b = ofpraw_alloc(OFPRAW_OFPT_FEATURES_REQUEST, ofp_version, 0);
+    queue_tx(sw, b);
+
+    /* Send OFPT_SET_CONFIG. */
+    b = ofpraw_alloc(OFPRAW_OFPT_SET_CONFIG, ofp_version, sizeof *osc);
+    osc = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *osc);
+    osc->miss_send_len = htons(OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN);
+    queue_tx(sw, b);
 }
 
 static void
-queue_tx(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn, struct ofpbuf *b)
+queue_tx(struct lswitch *sw, struct ofpbuf *b)
 {
-    int retval = rconn_send_with_limit(rconn, b, sw->queued, 10);
+    int retval = rconn_send_with_limit(sw->rconn, b, sw->queued, 10);
     if (retval && retval != ENOTCONN) {
         if (retval == EAGAIN) {
-            VLOG_INFO_RL(&rl, "%012llx: %s: tx queue overflow",
-                         sw->datapath_id, rconn_get_name(rconn));
+            VLOG_INFO_RL(&rl, "%016llx: %s: tx queue overflow",
+                         sw->datapath_id, rconn_get_name(sw->rconn));
         } else {
-            VLOG_WARN_RL(&rl, "%012llx: %s: send: %s",
-                         sw->datapath_id, rconn_get_name(rconn),
-                         strerror(retval));
+            VLOG_WARN_RL(&rl, "%016llx: %s: send: %s",
+                         sw->datapath_id, rconn_get_name(sw->rconn),
+                         ovs_strerror(retval));
         }
     }
 }
 
-static void
-schedule_query(struct lswitch *sw, long long int delay)
+static enum ofperr
+process_switch_features(struct lswitch *sw, struct ofp_header *oh)
 {
-    long long int now = time_msec();
-    if (sw->next_query == LLONG_MIN || sw->next_query > now + delay) {
-        sw->next_query = now + delay;
+    struct ofputil_switch_features features;
+    struct ofputil_phy_port port;
+    enum ofperr error;
+    struct ofpbuf b;
+
+    error = ofputil_decode_switch_features(oh, &features, &b);
+    if (error) {
+        VLOG_ERR("received invalid switch feature reply (%s)",
+                 ofperr_to_string(error));
+        return error;
     }
-}
 
-static void
-process_switch_features(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn, void *osf_)
-{
-    struct ofp_switch_features *osf = osf_;
-    size_t n_ports = ((ntohs(osf->header.length)
-                       - offsetof(struct ofp_switch_features, ports))
-                      / sizeof *osf->ports);
-    size_t i;
-
-    sw->datapath_id = ntohll(osf->datapath_id);
-    sw->capabilities = ntohl(osf->capabilities);
-    for (i = 0; i < n_ports; i++) {
-        process_phy_port(sw, rconn, &osf->ports[i]);
-    }
-    if (sw->capabilities & OFPC_STP) {
-        schedule_query(sw, 1000);
+    sw->datapath_id = features.datapath_id;
+
+    while (!ofputil_pull_phy_port(oh->version, &b, &port)) {
+        struct lswitch_port *lp = shash_find_data(&sw->queue_names, port.name);
+        if (lp && hmap_node_is_null(&lp->hmap_node)) {
+            lp->port_no = port.port_no;
+            hmap_insert(&sw->queue_numbers, &lp->hmap_node,
+                        hash_ofp_port(lp->port_no));
+        }
     }
+    return 0;
 }
 
-static void
-process_packet_in(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn, void *opi_)
+static ofp_port_t
+lswitch_choose_destination(struct lswitch *sw, const struct flow *flow)
 {
-    struct ofp_packet_in *opi = opi_;
-    uint16_t in_port = ntohs(opi->in_port);
-    uint16_t out_port = OFPP_FLOOD;
-
-    size_t pkt_ofs, pkt_len;
-    struct ofpbuf pkt;
-    flow_t flow;
+    ofp_port_t out_port;
 
-    /* Extract flow data from 'opi' into 'flow'. */
-    pkt_ofs = offsetof(struct ofp_packet_in, data);
-    pkt_len = ntohs(opi->header.length) - pkt_ofs;
-    pkt.data = opi->data;
-    pkt.size = pkt_len;
-    flow_extract(&pkt, in_port, &flow);
-
-    if (may_learn(sw, in_port) && sw->ml) {
-        if (mac_learning_learn(sw->ml, flow.dl_src, 0, in_port)) {
-            VLOG_DBG_RL(&rl, "%012llx: learned that "ETH_ADDR_FMT" is on "
-                        "port %"PRIu16, sw->datapath_id,
-                        ETH_ADDR_ARGS(flow.dl_src), in_port);
+    /* Learn the source MAC. */
+    if (sw->ml) {
+        ovs_rwlock_wrlock(&sw->ml->rwlock);
+        if (mac_learning_may_learn(sw->ml, flow->dl_src, 0)) {
+            struct mac_entry *mac = mac_learning_insert(sw->ml, flow->dl_src,
+                                                        0);
+            if (mac->port.ofp_port != flow->in_port.ofp_port) {
+                VLOG_DBG_RL(&rl, "%016llx: learned that "ETH_ADDR_FMT" is on "
+                            "port %"PRIu16, sw->datapath_id,
+                            ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
+                            flow->in_port.ofp_port);
+
+                mac->port.ofp_port = flow->in_port.ofp_port;
+                mac_learning_changed(sw->ml);
+            }
         }
+        ovs_rwlock_unlock(&sw->ml->rwlock);
     }
 
-    if (eth_addr_is_reserved(flow.dl_src)) {
-        goto drop_it;
-    }
-
-    if (!may_recv(sw, in_port, false)) {
-        /* STP prevents receiving anything on this port. */
-        goto drop_it;
+    /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
+    if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
+        return OFPP_NONE;
     }
 
+    out_port = OFPP_FLOOD;
     if (sw->ml) {
-        int learned_port = mac_learning_lookup(sw->ml, flow.dl_dst, 0);
-        if (learned_port >= 0 && may_send(sw, learned_port)) {
-            out_port = learned_port;
-        }
-    }
-
-    if (in_port == out_port) {
-        /* Don't send out packets on their input ports. */
-        goto drop_it;
-    } else if (sw->max_idle >= 0 && (!sw->ml || out_port != OFPP_FLOOD)) {
-        struct ofpbuf *buffer;
-        struct ofp_flow_mod *ofm;
-        uint32_t wildcards;
-
-        /* Check if we need to wildcard the flows. */
-        if (!sw->exact_flows) {
-            /* We can not wildcard all fields.
-             * We need in_port to detect moves.
-             * We need both SA and DA to do learning. */
-            wildcards = (OFPFW_DL_TYPE | OFPFW_NW_SRC_MASK | OFPFW_NW_DST_MASK
-                         | OFPFW_NW_PROTO | OFPFW_TP_SRC | OFPFW_TP_DST);
-        } else {
-            /* Exact match */
-            wildcards = 0;
-        }
-
-        /* Check if we need to use "NORMAL" action. */
-        if (sw->action_normal && out_port != OFPP_FLOOD) {
-            out_port = OFPP_NORMAL;
-        }
-
-        /* The output port is known, or we always flood everything, so add a
-         * new flow. */
-        buffer = make_add_simple_flow(&flow, ntohl(opi->buffer_id),
-                                      out_port, sw->max_idle);
-        ofm = buffer->data;
-        ofm->match.wildcards = htonl(wildcards);
-        queue_tx(sw, rconn, buffer);
-
-        /* If the switch didn't buffer the packet, we need to send a copy. */
-        if (ntohl(opi->buffer_id) == UINT32_MAX) {
-            queue_tx(sw, rconn,
-                     make_unbuffered_packet_out(&pkt, in_port, out_port));
-        }
-    } else {
-        struct ofpbuf *b;
-
-        /* Check if we need to use "NORMAL" action. */
-        if (sw->action_normal && out_port != OFPP_FLOOD) {
-            out_port = OFPP_NORMAL;
-        }
-
-        /* We don't know that MAC, or we don't set up flows.  Send along the
-         * packet without setting up a flow. */
-        if (ntohl(opi->buffer_id) == UINT32_MAX) {
-            b = make_unbuffered_packet_out(&pkt, in_port, out_port);
-        } else {
-            b = make_buffered_packet_out(ntohl(opi->buffer_id),
-                                         in_port, out_port);
+        struct mac_entry *mac;
+
+        ovs_rwlock_rdlock(&sw->ml->rwlock);
+        mac = mac_learning_lookup(sw->ml, flow->dl_dst, 0);
+        if (mac) {
+            out_port = mac->port.ofp_port;
+            if (out_port == flow->in_port.ofp_port) {
+                /* Don't send a packet back out its input port. */
+                ovs_rwlock_unlock(&sw->ml->rwlock);
+                return OFPP_NONE;
+            }
         }
-        queue_tx(sw, rconn, b);
+        ovs_rwlock_unlock(&sw->ml->rwlock);
     }
-    return;
 
-drop_it:
-    if (sw->max_idle >= 0) {
-        /* Set up a flow to drop packets. */
-        queue_tx(sw, rconn, make_add_flow(&flow, ntohl(opi->buffer_id),
-                                          sw->max_idle, 0));
-    } else {
-        /* Just drop the packet, since we don't set up flows at all.
-         * XXX we should send a packet_out with no actions if buffer_id !=
-         * UINT32_MAX, to avoid clogging the kernel buffers. */
+    /* Check if we need to use "NORMAL" action. */
+    if (sw->action_normal && out_port != OFPP_FLOOD) {
+        return OFPP_NORMAL;
     }
-    return;
-}
 
-static void
-process_echo_request(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn, void *rq_)
-{
-    struct ofp_header *rq = rq_;
-    queue_tx(sw, rconn, make_echo_reply(rq));
+    return out_port;
 }
 
-static void
-process_port_status(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn, void *ops_)
+static uint32_t
+get_queue_id(const struct lswitch *sw, ofp_port_t in_port)
 {
-    struct ofp_port_status *ops = ops_;
-    process_phy_port(sw, rconn, &ops->desc);
-}
+    const struct lswitch_port *port;
 
-static void
-process_phy_port(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn UNUSED, void *opp_)
-{
-    const struct ofp_phy_port *opp = opp_;
-    uint16_t port_no = ntohs(opp->port_no);
-    if (sw->capabilities & OFPC_STP && port_no < STP_MAX_PORTS) {
-        uint32_t config = ntohl(opp->config);
-        uint32_t state = ntohl(opp->state);
-        unsigned int *port_state = &sw->port_states[port_no];
-        unsigned int new_port_state;
-
-        if (!(config & (OFPPC_NO_STP | OFPPC_PORT_DOWN))
-            && !(state & OFPPS_LINK_DOWN))
-        {
-            switch (state & OFPPS_STP_MASK) {
-            case OFPPS_STP_LISTEN:
-                new_port_state = P_LISTENING;
-                break;
-            case OFPPS_STP_LEARN:
-                new_port_state = P_LEARNING;
-                break;
-            case OFPPS_STP_FORWARD:
-                new_port_state = P_FORWARDING;
-                break;
-            case OFPPS_STP_BLOCK:
-                new_port_state = P_BLOCKING;
-                break;
-            default:
-                new_port_state = P_DISABLED;
-                break;
-            }
-        } else {
-            new_port_state = P_FORWARDING;
-        }
-        if (*port_state != new_port_state) {
-            *port_state = new_port_state;
-            schedule_query(sw, 1000);
+    HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, hmap_node, hash_ofp_port(in_port),
+                             &sw->queue_numbers) {
+        if (port->port_no == in_port) {
+            return port->queue_id;
         }
     }
-}
 
-static unsigned int
-get_port_state(const struct lswitch *sw, uint16_t port_no)
-{
-    return (port_no >= STP_MAX_PORTS || !(sw->capabilities & OFPC_STP)
-            ? P_FORWARDING
-            : sw->port_states[port_no]);
+    return sw->default_queue;
 }
 
-static bool
-may_learn(const struct lswitch *sw, uint16_t port_no)
+static void
+process_packet_in(struct lswitch *sw, const struct ofp_header *oh)
 {
-    return get_port_state(sw, port_no) & (P_LEARNING | P_FORWARDING);
-}
+    struct ofputil_packet_in pi;
+    uint32_t queue_id;
+    ofp_port_t out_port;
 
-static bool
-may_recv(const struct lswitch *sw, uint16_t port_no, bool any_actions)
-{
-    unsigned int state = get_port_state(sw, port_no);
-    return !(any_actions
-             ? state & (P_DISABLED | P_LISTENING | P_BLOCKING)
-             : state & (P_DISABLED | P_LISTENING | P_BLOCKING | P_LEARNING));
-}
+    uint64_t ofpacts_stub[64 / 8];
+    struct ofpbuf ofpacts;
 
-static bool
-may_send(const struct lswitch *sw, uint16_t port_no)
-{
-    return get_port_state(sw, port_no) & P_FORWARDING;
-}
+    struct ofputil_packet_out po;
+    enum ofperr error;
 
-static void
-process_flow_stats(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn,
-                   const struct ofp_flow_stats *ofs)
-{
-    const char *end = (char *) ofs + ntohs(ofs->length);
-    bool delete = false;
-
-    /* Decide to delete the flow if it matches on an STP-disabled physical
-     * port.  But don't delete it if the flow just drops all received packets,
-     * because that's a perfectly reasonable thing to do for disabled physical
-     * ports. */
-    if (!(ofs->match.wildcards & htonl(OFPFW_IN_PORT))) {
-        if (!may_recv(sw, ntohs(ofs->match.in_port),
-                      end > (char *) ofs->actions)) {
-            delete = true;
-            sw->n_no_recv++;
-        }
-    }
+    struct ofpbuf pkt;
+    struct flow flow;
 
-    /* Decide to delete the flow if it forwards to an STP-disabled physical
-     * port. */
-    if (!delete) {
-        const struct ofp_action_header *a;
-        size_t len;
-
-        for (a = ofs->actions; (char *) a < end; a += len / 8) {
-            len = ntohs(a->len);
-            if (len > end - (char *) a) {
-                VLOG_DBG_RL(&rl, "%012llx: action exceeds available space "
-                            "(%zu > %td)",
-                            sw->datapath_id, len, end - (char *) a);
-                break;
-            } else if (len % 8) {
-                VLOG_DBG_RL(&rl, "%012llx: action length (%zu) not multiple "
-                            "of 8 bytes", sw->datapath_id, len);
-                break;
-            }
+    error = ofputil_decode_packet_in(&pi, oh);
+    if (error) {
+        VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to decode packet-in: %s",
+                     ofperr_to_string(error));
+        return;
+    }
 
-            if (a->type == htons(OFPAT_OUTPUT)) {
-                struct ofp_action_output *oao = (struct ofp_action_output *) a;
-                if (!may_send(sw, ntohs(oao->port))) {
-                    delete = true;
-                    sw->n_no_send++;
-                    break;
-                }
-            }
-        }
+    /* Ignore packets sent via output to OFPP_CONTROLLER.  This library never
+     * uses such an action.  You never know what experiments might be going on,
+     * though, and it seems best not to interfere with them. */
+    if (pi.reason != OFPR_NO_MATCH) {
+        return;
     }
 
-    /* Delete the flow. */
-    if (delete) {
-        struct ofp_flow_mod *ofm;
-        struct ofpbuf *b;
+    /* Extract flow data from 'opi' into 'flow'. */
+    ofpbuf_use_const(&pkt, pi.packet, pi.packet_len);
+    flow_extract(&pkt, NULL, &flow);
+    flow.in_port.ofp_port = pi.fmd.in_port;
+    flow.tunnel.tun_id = pi.fmd.tun_id;
+
+    /* Choose output port. */
+    out_port = lswitch_choose_destination(sw, &flow);
+
+    /* Make actions. */
+    queue_id = get_queue_id(sw, pi.fmd.in_port);
+    ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
+    if (out_port == OFPP_NONE) {
+        /* No actions. */
+    } else if (queue_id == UINT32_MAX
+               || ofp_to_u16(out_port) >= ofp_to_u16(OFPP_MAX)) {
+        ofpact_put_OUTPUT(&ofpacts)->port = out_port;
+    } else {
+        struct ofpact_enqueue *enqueue = ofpact_put_ENQUEUE(&ofpacts);
+        enqueue->port = out_port;
+        enqueue->queue = queue_id;
+    }
+    ofpact_pad(&ofpacts);
 
-        ofm = make_openflow(offsetof(struct ofp_flow_mod, actions),
-                            OFPT_FLOW_MOD, &b);
-        ofm->match = ofs->match;
-        ofm->command = OFPFC_DELETE_STRICT;
-        rconn_send(rconn, b, NULL);
+    /* Prepare packet_out in case we need one. */
+    po.buffer_id = pi.buffer_id;
+    if (po.buffer_id == UINT32_MAX) {
+        po.packet = ofpbuf_data(&pkt);
+        po.packet_len = ofpbuf_size(&pkt);
+    } else {
+        po.packet = NULL;
+        po.packet_len = 0;
     }
-}
+    po.in_port = pi.fmd.in_port;
+    po.ofpacts = ofpbuf_data(&ofpacts);
+    po.ofpacts_len = ofpbuf_size(&ofpacts);
 
-static void
-process_stats_reply(struct lswitch *sw, struct rconn *rconn, void *osr_)
-{
-    struct ofp_stats_reply *osr = osr_;
-    struct flow_stats_iterator i;
-    const struct ofp_flow_stats *fs;
+    /* Send the packet, and possibly the whole flow, to the output port. */
+    if (sw->max_idle >= 0 && (!sw->ml || out_port != OFPP_FLOOD)) {
+        struct ofputil_flow_mod fm;
+        struct ofpbuf *buffer;
 
-    if (sw->last_query == LLONG_MIN
-        || osr->type != htons(OFPST_FLOW)
-        || osr->header.xid != sw->query_xid) {
-        return;
-    }
-    for (fs = flow_stats_first(&i, osr); fs; fs = flow_stats_next(&i)) {
-        sw->n_flows++;
-        process_flow_stats(sw, rconn, fs);
-    }
-    if (!(osr->flags & htons(OFPSF_REPLY_MORE))) {
-        VLOG_DBG("%012llx: Deleted %d of %d received flows to "
-                 "implement STP, %d because of no-recv, %d because of "
-                 "no-send", sw->datapath_id,
-                 sw->n_no_recv + sw->n_no_send, sw->n_flows,
-                 sw->n_no_recv, sw->n_no_send);
-        sw->last_query = LLONG_MIN;
-        sw->last_reply = LLONG_MIN;
+        /* The output port is known, or we always flood everything, so add a
+         * new flow. */
+        memset(&fm, 0, sizeof fm);
+        match_init(&fm.match, &flow, &sw->wc);
+        ofputil_normalize_match_quiet(&fm.match);
+        fm.priority = 0;
+        fm.table_id = 0xff;
+        fm.command = OFPFC_ADD;
+        fm.idle_timeout = sw->max_idle;
+        fm.buffer_id = pi.buffer_id;
+        fm.out_port = OFPP_NONE;
+        fm.ofpacts = ofpbuf_data(&ofpacts);
+        fm.ofpacts_len = ofpbuf_size(&ofpacts);
+        buffer = ofputil_encode_flow_mod(&fm, sw->protocol);
+
+        queue_tx(sw, buffer);
+
+        /* If the switch didn't buffer the packet, we need to send a copy. */
+        if (pi.buffer_id == UINT32_MAX && out_port != OFPP_NONE) {
+            queue_tx(sw, ofputil_encode_packet_out(&po, sw->protocol));
+        }
     } else {
-        sw->last_reply = time_msec();
+        /* We don't know that MAC, or we don't set up flows.  Send along the
+         * packet without setting up a flow. */
+        if (pi.buffer_id != UINT32_MAX || out_port != OFPP_NONE) {
+            queue_tx(sw, ofputil_encode_packet_out(&po, sw->protocol));
+        }
     }
 }
 
+static void
+process_echo_request(struct lswitch *sw, const struct ofp_header *rq)
+{
+    queue_tx(sw, make_echo_reply(rq));
+}