odp-util: Use switch for checking values of an enum.
[openvswitch] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "autopath.h"
24 #include "bond.h"
25 #include "bundle.h"
26 #include "byte-order.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "cfm.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hmapx.h"
34 #include "lacp.h"
35 #include "learn.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "meta-flow.h"
38 #include "multipath.h"
39 #include "netdev.h"
40 #include "netlink.h"
41 #include "nx-match.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofp-parse.h"
46 #include "ofp-print.h"
47 #include "ofproto-dpif-governor.h"
48 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
49 #include "poll-loop.h"
50 #include "timer.h"
51 #include "unaligned.h"
52 #include "unixctl.h"
53 #include "vlan-bitmap.h"
54 #include "vlog.h"
55
56 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
57
58 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_ctlr_action);
59 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
60 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_no_packet_in);
61 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
62 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
63 COVERAGE_DEFINE(facet_invalidated);
64 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
65 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
66 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
67
68 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
69  * flow translation. */
70 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 32
71
72 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
73 enum { N_TABLES = 255 };
74 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 1 && N_TABLES <= 255);
75
76 struct ofport_dpif;
77 struct ofproto_dpif;
78
79 struct rule_dpif {
80     struct rule up;
81
82     /* These statistics:
83      *
84      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
85      *     whose own statistics have been folded into the rule.
86      *
87      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
88      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
89      *     case in rule_execute()).
90      *
91      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
92      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
93      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
94      */
95     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
96     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
97
98     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
99
100     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
101 };
102
103 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
104 {
105     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
106 }
107
108 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
109                                           const struct flow *, uint8_t table);
110
111 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
112                               const struct dpif_flow_stats *);
113 static void flow_push_stats(struct rule_dpif *, const struct flow *,
114                             const struct dpif_flow_stats *);
115 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
116                                    const struct flow_wildcards *,
117                                    uint32_t basis);
118 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
119
120 #define MAX_MIRRORS 32
121 typedef uint32_t mirror_mask_t;
122 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
123 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
124 struct ofmirror {
125     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
126     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
127     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
128     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
129
130     /* Selection criteria. */
131     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
132     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
133     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
134
135     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
136     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
137     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
138     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
139
140     /* Counters. */
141     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
142     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
143 };
144
145 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
146 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
147                                 mirror_mask_t mirrors,
148                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
149
150 struct ofbundle {
151     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
152     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
153     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
154     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
155
156     /* Configuration. */
157     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
158     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
159     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
160     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
161                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
162     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
163     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
164     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
165
166     /* Status. */
167     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
168
169     /* Port mirroring info. */
170     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
171     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
172     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
173 };
174
175 static void bundle_remove(struct ofport *);
176 static void bundle_update(struct ofbundle *);
177 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
178 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
179 static void bundle_run(struct ofbundle *);
180 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
181 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *,
182                                             uint16_t in_port, bool warn,
183                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
184
185 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
186  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
187  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
188  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
189  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
190 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
191     .name      = "OFPP_NONE",
192     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
193 };
194
195 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
196 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
197 static int set_stp_port(struct ofport *,
198                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
199
200 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
201
202 struct action_xlate_ctx {
203 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
204
205     /* The ofproto. */
206     struct ofproto_dpif *ofproto;
207
208     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
209      * this flow when actions change header fields. */
210     struct flow flow;
211
212     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
213      * revalidating without a packet to refer to. */
214     const struct ofpbuf *packet;
215
216     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
217      * actions update the flow table?
218      *
219      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
220      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
221      * not if we are just revalidating. */
222     bool may_learn;
223
224     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
225     struct rule_dpif *rule;
226
227     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
228      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
229      * timeouts.) */
230     uint8_t tcp_flags;
231
232     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
233      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
234      * when the recursion depth is exceeded.
235      *
236      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
237      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
238      *
239      * This is normally null so the client has to set it manually after
240      * calling action_xlate_ctx_init(). */
241     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
242
243     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
244      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
245      *
246      * This is normally null so the client has to set it manually after
247      * calling action_xlate_ctx_init(). */
248     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
249
250 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
251  * to look at them after it returns. */
252
253     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
254     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
255     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
256                                  * be reassessed for every packet. */
257     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
258     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
259     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
260     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
261     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
262
263 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
264  * reason to look at them. */
265
266     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
267     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
268     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
269     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
270     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
271     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
272     uint16_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
273     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
274     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
275     struct flow orig_flow;      /* Copy of original flow. */
276 };
277
278 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
279                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
280                                   ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *,
281                                   uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *);
282 static void xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
283                           const union ofp_action *in, size_t n_in,
284                           struct ofpbuf *odp_actions);
285 static void xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *,
286                                            const union ofp_action *in,
287                                            size_t n_in);
288
289 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
290  *
291  * See also the large comment on struct facet. */
292 struct subfacet {
293     /* Owners. */
294     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
295     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
296     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
297
298     /* Key.
299      *
300      * To save memory in the common case, 'key' is NULL if 'key_fitness' is
301      * ODP_FIT_PERFECT, that is, odp_flow_key_from_flow() can accurately
302      * regenerate the ODP flow key from ->facet->flow. */
303     enum odp_key_fitness key_fitness;
304     struct nlattr *key;
305     int key_len;
306
307     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
308
309     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
310     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
311
312     /* Datapath actions.
313      *
314      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
315      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
316     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
317     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
318
319     bool installed;             /* Installed in datapath? */
320
321     /* This value is normally the same as ->facet->flow.vlan_tci.  Only VLAN
322      * splinters can cause it to differ.  This value should be removed when
323      * the VLAN splinters feature is no longer needed.  */
324     ovs_be16 initial_tci;       /* Initial VLAN TCI value. */
325 };
326
327 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, enum odp_key_fitness,
328                                         const struct nlattr *key,
329                                         size_t key_len, ovs_be16 initial_tci);
330 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
331                                       const struct nlattr *key, size_t key_len);
332 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
333 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
334 static void subfacet_get_key(struct subfacet *, struct odputil_keybuf *,
335                              struct ofpbuf *key);
336 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
337                                     struct dpif_flow_stats *);
338 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
339 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
340                                   const struct dpif_flow_stats *);
341 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
342                                   const struct ofpbuf *packet,
343                                   struct ofpbuf *odp_actions);
344 static int subfacet_install(struct subfacet *,
345                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
346                             struct dpif_flow_stats *);
347 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
348
349 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
350  *
351  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
352  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
353  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
354  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
355  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
356  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
357  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
358  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
359  * userspace simply doesn't understand.
360  *
361  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
362  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
363 struct facet {
364     /* Owners. */
365     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
366     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
367     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
368
369     /* Owned data. */
370     struct list subfacets;
371     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
372
373     /* Key. */
374     struct flow flow;
375
376     /* These statistics:
377      *
378      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
379      *     dpif_execute().
380      *
381      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
382      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
383      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
384      *
385      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
386      *     datapath for any existing subfacet.
387      */
388     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
389     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
390
391     /* Resubmit statistics. */
392     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
393     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
394     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
395
396     /* Accounting. */
397     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
398     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
399     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
400
401     /* Properties of datapath actions.
402      *
403      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
404      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
405      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
406      * properties in common so we just store one copy of them here. */
407     bool may_install;            /* Reassess actions for every packet? */
408     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
409     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
410     bool has_fin_timeout;        /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
411     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
412     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
413
414     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
415      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
416      * case has exactly one subfacet.) */
417     struct subfacet one_subfacet;
418 };
419
420 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *,
421                                   const struct flow *, uint32_t hash);
422 static void facet_remove(struct facet *);
423 static void facet_free(struct facet *);
424
425 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *,
426                                 const struct flow *, uint32_t hash);
427 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
428                                         const struct flow *, uint32_t hash);
429 static bool facet_revalidate(struct facet *);
430 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
431
432 static void facet_flush_stats(struct facet *);
433
434 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
435 static void facet_reset_counters(struct facet *);
436 static void facet_push_stats(struct facet *);
437 static void facet_learn(struct facet *);
438 static void facet_account(struct facet *);
439
440 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
441
442 struct ofport_dpif {
443     struct ofport up;
444
445     uint32_t odp_port;
446     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
447     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
448     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
449     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
450     uint32_t bond_stable_id;    /* stable_id to use as bond slave, or 0. */
451     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
452     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
453
454     /* Spanning tree. */
455     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
456     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
457     long long int stp_state_entered;
458
459     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
460
461     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
462      *
463      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
464      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
465      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
466      * widespread use, we will delete these interfaces. */
467     uint16_t realdev_ofp_port;
468     int vlandev_vid;
469 };
470
471 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
472  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
473  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
474 struct priority_to_dscp {
475     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
476     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
477
478     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
479 };
480
481 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
482  *
483  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
484  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
485  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
486  * widespread use, we will delete these interfaces. */
487 struct vlan_splinter {
488     struct hmap_node realdev_vid_node;
489     struct hmap_node vlandev_node;
490     uint16_t realdev_ofp_port;
491     uint16_t vlandev_ofp_port;
492     int vid;
493 };
494
495 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
496                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
497 static uint16_t vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *,
498                                        uint16_t vlandev, int *vid);
499 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
500 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
501 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
502
503 static struct ofport_dpif *
504 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
505 {
506     assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
507     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
508 }
509
510 static void port_run(struct ofport_dpif *);
511 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
512 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
513 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
514
515 struct dpif_completion {
516     struct list list_node;
517     struct ofoperation *op;
518 };
519
520 /* Extra information about a classifier table.
521  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
522 struct table_dpif {
523     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
524      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
525      * kinds of flow table changes. */
526     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
527     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
528     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
529 };
530
531 struct ofproto_dpif {
532     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
533     struct ofproto up;
534     struct dpif *dpif;
535     int max_ports;
536
537     /* Statistics. */
538     uint64_t n_matches;
539
540     /* Bridging. */
541     struct netflow *netflow;
542     struct dpif_sflow *sflow;
543     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
544     struct mac_learning *ml;
545     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
546     bool has_mirrors;
547     bool has_bonded_bundles;
548
549     /* Expiration. */
550     struct timer next_expiration;
551
552     /* Facets. */
553     struct hmap facets;
554     struct hmap subfacets;
555     struct governor *governor;
556
557     /* Revalidation. */
558     struct table_dpif tables[N_TABLES];
559     bool need_revalidate;
560     struct tag_set revalidate_set;
561
562     /* Support for debugging async flow mods. */
563     struct list completions;
564
565     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
566     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
567                                 * userspace. */
568
569     /* Spanning tree. */
570     struct stp *stp;
571     long long int stp_last_tick;
572
573     /* VLAN splinters. */
574     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
575     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
576 };
577
578 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
579  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
580 static bool clogged;
581
582 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
583 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
584
585 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
586
587 static struct ofproto_dpif *
588 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
589 {
590     assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
591     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
592 }
593
594 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(struct ofproto_dpif *,
595                                         uint16_t ofp_port);
596 static struct ofport_dpif *get_odp_port(struct ofproto_dpif *,
597                                         uint32_t odp_port);
598 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
599                           const struct ofpbuf *, ovs_be16 initial_tci,
600                           struct ds *);
601
602 /* Packet processing. */
603 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
604                                   const struct flow *, int vlan,
605                                   struct ofbundle *);
606 /* Upcalls. */
607 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
608 static int handle_upcalls(struct ofproto_dpif *, unsigned int max_batch);
609
610 /* Flow expiration. */
611 static int expire(struct ofproto_dpif *);
612
613 /* NetFlow. */
614 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
615
616 /* Utilities. */
617 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
618 static size_t compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *,
619                                    struct ofpbuf *odp_actions,
620                                    const struct flow *, uint32_t odp_port);
621 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
622                                const struct flow *flow);
623 /* Global variables. */
624 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
625 \f
626 /* Factory functions. */
627
628 static void
629 enumerate_types(struct sset *types)
630 {
631     dp_enumerate_types(types);
632 }
633
634 static int
635 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
636 {
637     return dp_enumerate_names(type, names);
638 }
639
640 static int
641 del(const char *type, const char *name)
642 {
643     struct dpif *dpif;
644     int error;
645
646     error = dpif_open(name, type, &dpif);
647     if (!error) {
648         error = dpif_delete(dpif);
649         dpif_close(dpif);
650     }
651     return error;
652 }
653 \f
654 /* Basic life-cycle. */
655
656 static struct ofproto *
657 alloc(void)
658 {
659     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
660     return &ofproto->up;
661 }
662
663 static void
664 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
665 {
666     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
667     free(ofproto);
668 }
669
670 static int
671 construct(struct ofproto *ofproto_)
672 {
673     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
674     const char *name = ofproto->up.name;
675     int error;
676     int i;
677
678     error = dpif_create_and_open(name, ofproto->up.type, &ofproto->dpif);
679     if (error) {
680         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", name, strerror(error));
681         return error;
682     }
683
684     ofproto->max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->dpif);
685     ofproto->n_matches = 0;
686
687     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
688     dpif_recv_purge(ofproto->dpif);
689
690     error = dpif_recv_set(ofproto->dpif, true);
691     if (error) {
692         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s", name, strerror(error));
693         dpif_close(ofproto->dpif);
694         return error;
695     }
696
697     ofproto->netflow = NULL;
698     ofproto->sflow = NULL;
699     ofproto->stp = NULL;
700     hmap_init(&ofproto->bundles);
701     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
702     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
703         ofproto->mirrors[i] = NULL;
704     }
705     ofproto->has_bonded_bundles = false;
706
707     timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, 1000);
708
709     hmap_init(&ofproto->facets);
710     hmap_init(&ofproto->subfacets);
711     ofproto->governor = NULL;
712
713     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
714         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
715
716         table->catchall_table = NULL;
717         table->other_table = NULL;
718         table->basis = random_uint32();
719     }
720     ofproto->need_revalidate = false;
721     tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
722
723     list_init(&ofproto->completions);
724
725     ofproto_dpif_unixctl_init();
726
727     ofproto->has_mirrors = false;
728     ofproto->has_bundle_action = false;
729
730     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
731     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
732
733     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
734                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
735     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
736
737     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
738
739     return 0;
740 }
741
742 static void
743 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
744 {
745     struct dpif_completion *c, *next;
746
747     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
748         ofoperation_complete(c->op, 0);
749         list_remove(&c->list_node);
750         free(c);
751     }
752 }
753
754 static void
755 destruct(struct ofproto *ofproto_)
756 {
757     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
758     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
759     struct oftable *table;
760     int i;
761
762     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
763     complete_operations(ofproto);
764
765     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
766         struct cls_cursor cursor;
767
768         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
769         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
770             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
771         }
772     }
773
774     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
775         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
776     }
777
778     netflow_destroy(ofproto->netflow);
779     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
780     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
781     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
782
783     hmap_destroy(&ofproto->facets);
784     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
785     governor_destroy(ofproto->governor);
786
787     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
788     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
789
790     dpif_close(ofproto->dpif);
791 }
792
793 static int
794 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
795 {
796     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
797     unsigned int work;
798
799     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
800      * or until we do a fixed total amount of work.
801      *
802      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
803      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
804      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
805      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
806      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
807      * presumably for real traffic as well. */
808     work = 0;
809     while (work < FLOW_MISS_MAX_BATCH) {
810         int retval = handle_upcalls(ofproto, FLOW_MISS_MAX_BATCH - work);
811         if (retval <= 0) {
812             return -retval;
813         }
814         work += retval;
815     }
816     return 0;
817 }
818
819 static int
820 run(struct ofproto *ofproto_)
821 {
822     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
823     struct ofport_dpif *ofport;
824     struct ofbundle *bundle;
825     int error;
826
827     if (!clogged) {
828         complete_operations(ofproto);
829     }
830     dpif_run(ofproto->dpif);
831
832     error = run_fast(ofproto_);
833     if (error) {
834         return error;
835     }
836
837     if (timer_expired(&ofproto->next_expiration)) {
838         int delay = expire(ofproto);
839         timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, delay);
840     }
841
842     if (ofproto->netflow) {
843         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
844             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
845         }
846     }
847     if (ofproto->sflow) {
848         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
849     }
850
851     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
852         port_run(ofport);
853     }
854     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
855         bundle_run(bundle);
856     }
857
858     stp_run(ofproto);
859     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
860
861     /* Now revalidate if there's anything to do. */
862     if (ofproto->need_revalidate
863         || !tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
864         struct tag_set revalidate_set = ofproto->revalidate_set;
865         bool revalidate_all = ofproto->need_revalidate;
866         struct facet *facet, *next;
867
868         /* Clear the revalidation flags. */
869         tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
870         ofproto->need_revalidate = false;
871
872         HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
873             if (revalidate_all
874                 || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
875                 facet_revalidate(facet);
876             }
877         }
878     }
879
880     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
881     if (!hmap_is_empty(&ofproto->facets) && !ofproto->need_revalidate) {
882         struct facet *facet;
883
884         facet = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets),
885                              struct facet, hmap_node);
886         if (!tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags)) {
887             if (!facet_check_consistency(facet)) {
888                 ofproto->need_revalidate = true;
889             }
890         }
891     }
892
893     if (ofproto->governor) {
894         size_t n_subfacets;
895
896         governor_run(ofproto->governor);
897
898         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
899          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
900          *
901          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
902          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
903         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
904         if (n_subfacets * 4 < ofproto->up.flow_eviction_threshold
905             && governor_is_idle(ofproto->governor)) {
906             governor_destroy(ofproto->governor);
907             ofproto->governor = NULL;
908         }
909     }
910
911     return 0;
912 }
913
914 static void
915 wait(struct ofproto *ofproto_)
916 {
917     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
918     struct ofport_dpif *ofport;
919     struct ofbundle *bundle;
920
921     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
922         poll_immediate_wake();
923     }
924
925     dpif_wait(ofproto->dpif);
926     dpif_recv_wait(ofproto->dpif);
927     if (ofproto->sflow) {
928         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
929     }
930     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
931         poll_immediate_wake();
932     }
933     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
934         port_wait(ofport);
935     }
936     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
937         bundle_wait(bundle);
938     }
939     if (ofproto->netflow) {
940         netflow_wait(ofproto->netflow);
941     }
942     mac_learning_wait(ofproto->ml);
943     stp_wait(ofproto);
944     if (ofproto->need_revalidate) {
945         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
946         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
947         poll_immediate_wake();
948     } else {
949         timer_wait(&ofproto->next_expiration);
950     }
951     if (ofproto->governor) {
952         governor_wait(ofproto->governor);
953     }
954 }
955
956 static void
957 flush(struct ofproto *ofproto_)
958 {
959     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
960     struct facet *facet, *next_facet;
961
962     HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
963         /* Mark the facet as not installed so that facet_remove() doesn't
964          * bother trying to uninstall it.  There is no point in uninstalling it
965          * individually since we are about to blow away all the facets with
966          * dpif_flow_flush(). */
967         struct subfacet *subfacet;
968
969         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
970             subfacet->installed = false;
971             subfacet->dp_packet_count = 0;
972             subfacet->dp_byte_count = 0;
973         }
974         facet_remove(facet);
975     }
976     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
977 }
978
979 static void
980 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
981              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
982 {
983     *arp_match_ip = true;
984     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
985                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
986                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
987                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
988                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
989                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
990                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
991                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
992                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
993                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
994                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
995                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
996 }
997
998 static void
999 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp_table_stats *ots)
1000 {
1001     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1002     struct dpif_dp_stats s;
1003
1004     strcpy(ots->name, "classifier");
1005
1006     dpif_get_dp_stats(ofproto->dpif, &s);
1007     put_32aligned_be64(&ots->lookup_count, htonll(s.n_hit + s.n_missed));
1008     put_32aligned_be64(&ots->matched_count,
1009                        htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches));
1010 }
1011
1012 static struct ofport *
1013 port_alloc(void)
1014 {
1015     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1016     return &port->up;
1017 }
1018
1019 static void
1020 port_dealloc(struct ofport *port_)
1021 {
1022     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1023     free(port);
1024 }
1025
1026 static int
1027 port_construct(struct ofport *port_)
1028 {
1029     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1030     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1031
1032     ofproto->need_revalidate = true;
1033     port->odp_port = ofp_port_to_odp_port(port->up.ofp_port);
1034     port->bundle = NULL;
1035     port->cfm = NULL;
1036     port->tag = tag_create_random();
1037     port->may_enable = true;
1038     port->stp_port = NULL;
1039     port->stp_state = STP_DISABLED;
1040     hmap_init(&port->priorities);
1041     port->realdev_ofp_port = 0;
1042     port->vlandev_vid = 0;
1043     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(port->up.netdev);
1044
1045     if (ofproto->sflow) {
1046         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_);
1047     }
1048
1049     return 0;
1050 }
1051
1052 static void
1053 port_destruct(struct ofport *port_)
1054 {
1055     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1056     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1057
1058     ofproto->need_revalidate = true;
1059     bundle_remove(port_);
1060     set_cfm(port_, NULL);
1061     if (ofproto->sflow) {
1062         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1063     }
1064
1065     ofport_clear_priorities(port);
1066     hmap_destroy(&port->priorities);
1067 }
1068
1069 static void
1070 port_modified(struct ofport *port_)
1071 {
1072     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1073
1074     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1075         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1076     }
1077 }
1078
1079 static void
1080 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1081 {
1082     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1083     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1084     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1085
1086     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1087                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
1088         ofproto->need_revalidate = true;
1089
1090         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1091             bundle_update(port->bundle);
1092         }
1093     }
1094 }
1095
1096 static int
1097 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1098           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1099 {
1100     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1101     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1102
1103     if (sflow_options) {
1104         if (!ds) {
1105             struct ofport_dpif *ofport;
1106
1107             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create(ofproto->dpif);
1108             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1109                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up);
1110             }
1111             ofproto->need_revalidate = true;
1112         }
1113         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1114     } else {
1115         if (ds) {
1116             dpif_sflow_destroy(ds);
1117             ofproto->need_revalidate = true;
1118             ofproto->sflow = NULL;
1119         }
1120     }
1121     return 0;
1122 }
1123
1124 static int
1125 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1126 {
1127     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1128     int error;
1129
1130     if (!s) {
1131         error = 0;
1132     } else {
1133         if (!ofport->cfm) {
1134             struct ofproto_dpif *ofproto;
1135
1136             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1137             ofproto->need_revalidate = true;
1138             ofport->cfm = cfm_create(netdev_get_name(ofport->up.netdev));
1139         }
1140
1141         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1142             return 0;
1143         }
1144
1145         error = EINVAL;
1146     }
1147     cfm_destroy(ofport->cfm);
1148     ofport->cfm = NULL;
1149     return error;
1150 }
1151
1152 static int
1153 get_cfm_fault(const struct ofport *ofport_)
1154 {
1155     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1156
1157     return ofport->cfm ? cfm_get_fault(ofport->cfm) : -1;
1158 }
1159
1160 static int
1161 get_cfm_remote_mpids(const struct ofport *ofport_, const uint64_t **rmps,
1162                      size_t *n_rmps)
1163 {
1164     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1165
1166     if (ofport->cfm) {
1167         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, rmps, n_rmps);
1168         return 0;
1169     } else {
1170         return -1;
1171     }
1172 }
1173
1174 static int
1175 get_cfm_health(const struct ofport *ofport_)
1176 {
1177     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1178
1179     return ofport->cfm ? cfm_get_health(ofport->cfm) : -1;
1180 }
1181 \f
1182 /* Spanning Tree. */
1183
1184 static void
1185 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1186 {
1187     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1188     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1189     struct ofport_dpif *ofport;
1190
1191     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1192     if (!ofport) {
1193         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1194                      ofproto->up.name, port_num);
1195     } else {
1196         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1197
1198         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1199         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1200             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1201                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1202         } else {
1203             send_packet(ofport, pkt);
1204         }
1205     }
1206     ofpbuf_delete(pkt);
1207 }
1208
1209 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1210 static int
1211 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1212 {
1213     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1214
1215     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1216     if (!s != !ofproto->stp) {
1217         ofproto->need_revalidate = true;
1218     }
1219
1220     if (s) {
1221         if (!ofproto->stp) {
1222             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1223                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1224             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1225         }
1226
1227         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1228         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1229         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1230         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1231         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1232     }  else {
1233         struct ofport *ofport;
1234
1235         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1236             set_stp_port(ofport, NULL);
1237         }
1238
1239         stp_destroy(ofproto->stp);
1240         ofproto->stp = NULL;
1241     }
1242
1243     return 0;
1244 }
1245
1246 static int
1247 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1248 {
1249     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1250
1251     if (ofproto->stp) {
1252         s->enabled = true;
1253         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1254         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1255         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1256     } else {
1257         s->enabled = false;
1258     }
1259
1260     return 0;
1261 }
1262
1263 static void
1264 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1265 {
1266     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1267     enum stp_state state;
1268
1269     /* Figure out new state. */
1270     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1271                              : STP_DISABLED;
1272
1273     /* Update state. */
1274     if (ofport->stp_state != state) {
1275         enum ofputil_port_state of_state;
1276         bool fwd_change;
1277
1278         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1279                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1280                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1281                     stp_state_name(state));
1282         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1283                 != stp_learn_in_state(state)) {
1284             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1285             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1286         }
1287         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1288                         != stp_forward_in_state(state);
1289
1290         ofproto->need_revalidate = true;
1291         ofport->stp_state = state;
1292         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1293
1294         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1295             bundle_update(ofport->bundle);
1296         }
1297
1298         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1299         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1300         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1301                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1302                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1303                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1304                      : 0);
1305         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1306     }
1307 }
1308
1309 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1310  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1311  * there are no duplicates. */
1312 static int
1313 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1314              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1315 {
1316     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1317     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1318     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1319
1320     if (!s || !s->enable) {
1321         if (sp) {
1322             ofport->stp_port = NULL;
1323             stp_port_disable(sp);
1324             update_stp_port_state(ofport);
1325         }
1326         return 0;
1327     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1328             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1329         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1330          * already in use by another port. */
1331         stp_port_disable(sp);
1332     }
1333
1334     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1335     stp_port_enable(sp);
1336
1337     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1338     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1339     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1340
1341     update_stp_port_state(ofport);
1342
1343     return 0;
1344 }
1345
1346 static int
1347 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1348                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1349 {
1350     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1351     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1352     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1353
1354     if (!ofproto->stp || !sp) {
1355         s->enabled = false;
1356         return 0;
1357     }
1358
1359     s->enabled = true;
1360     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1361     s->state = stp_port_get_state(sp);
1362     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1363     s->role = stp_port_get_role(sp);
1364     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1365
1366     return 0;
1367 }
1368
1369 static void
1370 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1371 {
1372     if (ofproto->stp) {
1373         long long int now = time_msec();
1374         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1375         struct stp_port *sp;
1376
1377         if (elapsed > 0) {
1378             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1379             ofproto->stp_last_tick = now;
1380         }
1381         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1382             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1383
1384             if (ofport) {
1385                 update_stp_port_state(ofport);
1386             }
1387         }
1388
1389         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1390             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1391         }
1392     }
1393 }
1394
1395 static void
1396 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1397 {
1398     if (ofproto->stp) {
1399         poll_timer_wait(1000);
1400     }
1401 }
1402
1403 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
1404 static bool
1405 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
1406 {
1407     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1408 }
1409
1410 static void
1411 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1412                    const struct ofpbuf *packet)
1413 {
1414     struct ofpbuf payload = *packet;
1415     struct eth_header *eth = payload.data;
1416     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1417
1418     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1419      * STP enabled. */
1420     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1421         return;
1422     }
1423
1424     /* Trim off padding on payload. */
1425     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1426         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1427     }
1428
1429     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1430         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1431     }
1432 }
1433 \f
1434 static struct priority_to_dscp *
1435 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1436 {
1437     struct priority_to_dscp *pdscp;
1438     uint32_t hash;
1439
1440     hash = hash_int(priority, 0);
1441     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1442         if (pdscp->priority == priority) {
1443             return pdscp;
1444         }
1445     }
1446     return NULL;
1447 }
1448
1449 static void
1450 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1451 {
1452     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1453
1454     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
1455         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1456         free(pdscp);
1457     }
1458 }
1459
1460 static int
1461 set_queues(struct ofport *ofport_,
1462            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
1463            size_t n_qdscp)
1464 {
1465     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1466     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1467     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
1468     size_t i;
1469
1470     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
1471         struct priority_to_dscp *pdscp;
1472         uint32_t priority;
1473         uint8_t dscp;
1474
1475         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
1476         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->dpif, qdscp_list[i].queue,
1477                                    &priority)) {
1478             continue;
1479         }
1480
1481         pdscp = get_priority(ofport, priority);
1482         if (pdscp) {
1483             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1484         } else {
1485             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
1486             pdscp->priority = priority;
1487             pdscp->dscp = dscp;
1488             ofproto->need_revalidate = true;
1489         }
1490
1491         if (pdscp->dscp != dscp) {
1492             pdscp->dscp = dscp;
1493             ofproto->need_revalidate = true;
1494         }
1495
1496         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
1497     }
1498
1499     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
1500         ofport_clear_priorities(ofport);
1501         ofproto->need_revalidate = true;
1502     }
1503
1504     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
1505     hmap_destroy(&new);
1506
1507     return 0;
1508 }
1509 \f
1510 /* Bundles. */
1511
1512 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
1513  * ofproto to revalidate every flow.
1514  *
1515  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
1516  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
1517  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
1518  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
1519  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
1520  * with the host from which it migrated. */
1521 static void
1522 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
1523 {
1524     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1525     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
1526     struct mac_entry *mac, *next_mac;
1527
1528     ofproto->need_revalidate = true;
1529     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
1530         if (mac->port.p == bundle) {
1531             if (all_ofprotos) {
1532                 struct ofproto_dpif *o;
1533
1534                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1535                     if (o != ofproto) {
1536                         struct mac_entry *e;
1537
1538                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
1539                                                 NULL);
1540                         if (e) {
1541                             tag_set_add(&o->revalidate_set, e->tag);
1542                             mac_learning_expire(o->ml, e);
1543                         }
1544                     }
1545                 }
1546             }
1547
1548             mac_learning_expire(ml, mac);
1549         }
1550     }
1551 }
1552
1553 static struct ofbundle *
1554 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1555 {
1556     struct ofbundle *bundle;
1557
1558     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
1559                              &ofproto->bundles) {
1560         if (bundle->aux == aux) {
1561             return bundle;
1562         }
1563     }
1564     return NULL;
1565 }
1566
1567 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
1568  * ones that are found to 'bundles'. */
1569 static void
1570 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
1571                        void **auxes, size_t n_auxes,
1572                        struct hmapx *bundles)
1573 {
1574     size_t i;
1575
1576     hmapx_init(bundles);
1577     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
1578         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
1579         if (bundle) {
1580             hmapx_add(bundles, bundle);
1581         }
1582     }
1583 }
1584
1585 static void
1586 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
1587 {
1588     struct ofport_dpif *port;
1589
1590     bundle->floodable = true;
1591     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1592         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
1593             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
1594             bundle->floodable = false;
1595             break;
1596         }
1597     }
1598 }
1599
1600 static void
1601 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
1602 {
1603     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1604
1605     bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1606
1607     list_remove(&port->bundle_node);
1608     port->bundle = NULL;
1609
1610     if (bundle->lacp) {
1611         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
1612     }
1613     if (bundle->bond) {
1614         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
1615     }
1616
1617     bundle_update(bundle);
1618 }
1619
1620 static bool
1621 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
1622                 struct lacp_slave_settings *lacp,
1623                 uint32_t bond_stable_id)
1624 {
1625     struct ofport_dpif *port;
1626
1627     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
1628     if (!port) {
1629         return false;
1630     }
1631
1632     if (port->bundle != bundle) {
1633         bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1634         if (port->bundle) {
1635             bundle_del_port(port);
1636         }
1637
1638         port->bundle = bundle;
1639         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
1640         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
1641             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
1642             bundle->floodable = false;
1643         }
1644     }
1645     if (lacp) {
1646         port->bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1647         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
1648     }
1649
1650     port->bond_stable_id = bond_stable_id;
1651
1652     return true;
1653 }
1654
1655 static void
1656 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
1657 {
1658     struct ofproto_dpif *ofproto;
1659     struct ofport_dpif *port, *next_port;
1660     int i;
1661
1662     if (!bundle) {
1663         return;
1664     }
1665
1666     ofproto = bundle->ofproto;
1667     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1668         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1669         if (m) {
1670             if (m->out == bundle) {
1671                 mirror_destroy(m);
1672             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
1673                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
1674                 ofproto->need_revalidate = true;
1675             }
1676         }
1677     }
1678
1679     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1680         bundle_del_port(port);
1681     }
1682
1683     bundle_flush_macs(bundle, true);
1684     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
1685     free(bundle->name);
1686     free(bundle->trunks);
1687     lacp_destroy(bundle->lacp);
1688     bond_destroy(bundle->bond);
1689     free(bundle);
1690 }
1691
1692 static int
1693 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1694            const struct ofproto_bundle_settings *s)
1695 {
1696     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1697     bool need_flush = false;
1698     struct ofport_dpif *port;
1699     struct ofbundle *bundle;
1700     unsigned long *trunks;
1701     int vlan;
1702     size_t i;
1703     bool ok;
1704
1705     if (!s) {
1706         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
1707         return 0;
1708     }
1709
1710     assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
1711     assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
1712
1713     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
1714     if (!bundle) {
1715         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
1716
1717         bundle->ofproto = ofproto;
1718         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
1719                     hash_pointer(aux, 0));
1720         bundle->aux = aux;
1721         bundle->name = NULL;
1722
1723         list_init(&bundle->ports);
1724         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
1725         bundle->vlan = -1;
1726         bundle->trunks = NULL;
1727         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1728         bundle->lacp = NULL;
1729         bundle->bond = NULL;
1730
1731         bundle->floodable = true;
1732
1733         bundle->src_mirrors = 0;
1734         bundle->dst_mirrors = 0;
1735         bundle->mirror_out = 0;
1736     }
1737
1738     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
1739         free(bundle->name);
1740         bundle->name = xstrdup(s->name);
1741     }
1742
1743     /* LACP. */
1744     if (s->lacp) {
1745         if (!bundle->lacp) {
1746             ofproto->need_revalidate = true;
1747             bundle->lacp = lacp_create();
1748         }
1749         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
1750     } else {
1751         lacp_destroy(bundle->lacp);
1752         bundle->lacp = NULL;
1753     }
1754
1755     /* Update set of ports. */
1756     ok = true;
1757     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1758         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
1759                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL,
1760                              s->bond_stable_ids ? s->bond_stable_ids[i] : 0)) {
1761             ok = false;
1762         }
1763     }
1764     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
1765         struct ofport_dpif *next_port;
1766
1767         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1768             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1769                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
1770                     goto found;
1771                 }
1772             }
1773
1774             bundle_del_port(port);
1775         found: ;
1776         }
1777     }
1778     assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
1779
1780     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1781         bundle_destroy(bundle);
1782         return EINVAL;
1783     }
1784
1785     /* Set VLAN tagging mode */
1786     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
1787         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
1788         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
1789         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1790         need_flush = true;
1791     }
1792
1793     /* Set VLAN tag. */
1794     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
1795             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
1796             : 0);
1797     if (vlan != bundle->vlan) {
1798         bundle->vlan = vlan;
1799         need_flush = true;
1800     }
1801
1802     /* Get trunked VLANs. */
1803     switch (s->vlan_mode) {
1804     case PORT_VLAN_ACCESS:
1805         trunks = NULL;
1806         break;
1807
1808     case PORT_VLAN_TRUNK:
1809         trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1810         break;
1811
1812     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
1813     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
1814         if (vlan != 0 && (!s->trunks
1815                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
1816                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
1817             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
1818             if (s->trunks) {
1819                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
1820             } else {
1821                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
1822             }
1823             bitmap_set1(trunks, vlan);
1824             bitmap_set0(trunks, 0);
1825         } else {
1826             trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1827         }
1828         break;
1829
1830     default:
1831         NOT_REACHED();
1832     }
1833     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
1834         free(bundle->trunks);
1835         if (trunks == s->trunks) {
1836             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
1837         } else {
1838             bundle->trunks = trunks;
1839             trunks = NULL;
1840         }
1841         need_flush = true;
1842     }
1843     if (trunks != s->trunks) {
1844         free(trunks);
1845     }
1846
1847     /* Bonding. */
1848     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
1849         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
1850         if (bundle->bond) {
1851             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
1852                 ofproto->need_revalidate = true;
1853             }
1854         } else {
1855             bundle->bond = bond_create(s->bond);
1856             ofproto->need_revalidate = true;
1857         }
1858
1859         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1860             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->bond_stable_id,
1861                                 port->up.netdev);
1862         }
1863     } else {
1864         bond_destroy(bundle->bond);
1865         bundle->bond = NULL;
1866     }
1867
1868     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
1869      * everything on this port and force flow revalidation. */
1870     if (need_flush) {
1871         bundle_flush_macs(bundle, false);
1872     }
1873
1874     return 0;
1875 }
1876
1877 static void
1878 bundle_remove(struct ofport *port_)
1879 {
1880     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1881     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1882
1883     if (bundle) {
1884         bundle_del_port(port);
1885         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1886             bundle_destroy(bundle);
1887         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
1888             bond_destroy(bundle->bond);
1889             bundle->bond = NULL;
1890         }
1891     }
1892 }
1893
1894 static void
1895 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
1896 {
1897     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
1898     struct ofport_dpif *port = port_;
1899     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
1900     int error;
1901
1902     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
1903     if (!error) {
1904         struct ofpbuf packet;
1905         void *packet_pdu;
1906
1907         ofpbuf_init(&packet, 0);
1908         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
1909                                  pdu_size);
1910         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
1911
1912         send_packet(port, &packet);
1913         ofpbuf_uninit(&packet);
1914     } else {
1915         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
1916                     "%s (%s)", port->bundle->name,
1917                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
1918     }
1919 }
1920
1921 static void
1922 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
1923 {
1924     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1925     int error, n_packets, n_errors;
1926     struct mac_entry *e;
1927
1928     error = n_packets = n_errors = 0;
1929     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
1930         if (e->port.p != bundle) {
1931             struct ofpbuf *learning_packet;
1932             struct ofport_dpif *port;
1933             void *port_void;
1934             int ret;
1935
1936             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
1937              * struct ofport_dpif more effective. */
1938             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
1939                                                            e->mac, e->vlan,
1940                                                            &port_void);
1941             port = port_void;
1942             ret = send_packet(port, learning_packet);
1943             ofpbuf_delete(learning_packet);
1944             if (ret) {
1945                 error = ret;
1946                 n_errors++;
1947             }
1948             n_packets++;
1949         }
1950     }
1951
1952     if (n_errors) {
1953         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1954         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
1955                      "packets, last error was: %s",
1956                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
1957     } else {
1958         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
1959                  bundle->name, n_packets);
1960     }
1961 }
1962
1963 static void
1964 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
1965 {
1966     if (bundle->lacp) {
1967         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
1968     }
1969     if (bundle->bond) {
1970         struct ofport_dpif *port;
1971
1972         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1973             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
1974         }
1975
1976         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->revalidate_set,
1977                  lacp_status(bundle->lacp));
1978         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
1979             bundle_send_learning_packets(bundle);
1980         }
1981     }
1982 }
1983
1984 static void
1985 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
1986 {
1987     if (bundle->lacp) {
1988         lacp_wait(bundle->lacp);
1989     }
1990     if (bundle->bond) {
1991         bond_wait(bundle->bond);
1992     }
1993 }
1994 \f
1995 /* Mirrors. */
1996
1997 static int
1998 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
1999 {
2000     int idx;
2001
2002     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2003         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2004             return idx;
2005         }
2006     }
2007     return -1;
2008 }
2009
2010 static struct ofmirror *
2011 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2012 {
2013     int i;
2014
2015     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2016         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2017         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2018             return mirror;
2019         }
2020     }
2021
2022     return NULL;
2023 }
2024
2025 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2026 static void
2027 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2028 {
2029     int i;
2030
2031     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2032         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2033
2034         if (m) {
2035             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2036         }
2037     }
2038
2039     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2040         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2041         int j;
2042
2043         if (!m1) {
2044             continue;
2045         }
2046
2047         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2048             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2049
2050             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2051                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2052                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2053             }
2054         }
2055     }
2056 }
2057
2058 static int
2059 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2060            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2061 {
2062     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2063     mirror_mask_t mirror_bit;
2064     struct ofbundle *bundle;
2065     struct ofmirror *mirror;
2066     struct ofbundle *out;
2067     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2068     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2069     int out_vlan;
2070
2071     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2072     if (!s) {
2073         mirror_destroy(mirror);
2074         return 0;
2075     }
2076     if (!mirror) {
2077         int idx;
2078
2079         idx = mirror_scan(ofproto);
2080         if (idx < 0) {
2081             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2082                       "cannot create %s",
2083                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2084             return EFBIG;
2085         }
2086
2087         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2088         mirror->ofproto = ofproto;
2089         mirror->idx = idx;
2090         mirror->aux = aux;
2091         mirror->out_vlan = -1;
2092         mirror->name = NULL;
2093     }
2094
2095     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2096         free(mirror->name);
2097         mirror->name = xstrdup(s->name);
2098     }
2099
2100     /* Get the new configuration. */
2101     if (s->out_bundle) {
2102         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2103         if (!out) {
2104             mirror_destroy(mirror);
2105             return EINVAL;
2106         }
2107         out_vlan = -1;
2108     } else {
2109         out = NULL;
2110         out_vlan = s->out_vlan;
2111     }
2112     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2113     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2114
2115     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2116     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2117         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2118         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2119         && mirror->out == out
2120         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2121     {
2122         hmapx_destroy(&srcs);
2123         hmapx_destroy(&dsts);
2124         return 0;
2125     }
2126
2127     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2128     hmapx_destroy(&srcs);
2129
2130     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2131     hmapx_destroy(&dsts);
2132
2133     free(mirror->vlans);
2134     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2135
2136     mirror->out = out;
2137     mirror->out_vlan = out_vlan;
2138
2139     /* Update bundles. */
2140     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2141     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2142         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2143             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2144         } else {
2145             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2146         }
2147
2148         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2149             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2150         } else {
2151             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2152         }
2153
2154         if (mirror->out == bundle) {
2155             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2156         } else {
2157             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2158         }
2159     }
2160
2161     ofproto->need_revalidate = true;
2162     ofproto->has_mirrors = true;
2163     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2164     mirror_update_dups(ofproto);
2165
2166     return 0;
2167 }
2168
2169 static void
2170 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2171 {
2172     struct ofproto_dpif *ofproto;
2173     mirror_mask_t mirror_bit;
2174     struct ofbundle *bundle;
2175     int i;
2176
2177     if (!mirror) {
2178         return;
2179     }
2180
2181     ofproto = mirror->ofproto;
2182     ofproto->need_revalidate = true;
2183     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2184
2185     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2186     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2187         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2188         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2189         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2190     }
2191
2192     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2193     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2194     free(mirror->vlans);
2195
2196     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2197     free(mirror->name);
2198     free(mirror);
2199
2200     mirror_update_dups(ofproto);
2201
2202     ofproto->has_mirrors = false;
2203     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2204         if (ofproto->mirrors[i]) {
2205             ofproto->has_mirrors = true;
2206             break;
2207         }
2208     }
2209 }
2210
2211 static int
2212 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2213                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2214 {
2215     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2216     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2217
2218     if (!mirror) {
2219         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2220         return 0;
2221     }
2222
2223     *packets = mirror->packet_count;
2224     *bytes = mirror->byte_count;
2225
2226     return 0;
2227 }
2228
2229 static int
2230 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2231 {
2232     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2233     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2234         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2235     }
2236     return 0;
2237 }
2238
2239 static bool
2240 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2241 {
2242     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2243     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2244     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2245 }
2246
2247 static void
2248 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2249 {
2250     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2251     /* Revalidate cached flows whenever forward_bpdu option changes. */
2252     ofproto->need_revalidate = true;
2253 }
2254
2255 static void
2256 set_mac_idle_time(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time)
2257 {
2258     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2259     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2260 }
2261 \f
2262 /* Ports. */
2263
2264 static struct ofport_dpif *
2265 get_ofp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2266 {
2267     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2268     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2269 }
2270
2271 static struct ofport_dpif *
2272 get_odp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2273 {
2274     return get_ofp_port(ofproto, odp_port_to_ofp_port(odp_port));
2275 }
2276
2277 static void
2278 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_port *ofproto_port,
2279                             struct dpif_port *dpif_port)
2280 {
2281     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2282     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2283     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(dpif_port->port_no);
2284 }
2285
2286 static void
2287 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2288 {
2289     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2290     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2291     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2292
2293     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2294
2295     if (ofport->cfm) {
2296         cfm_run(ofport->cfm);
2297
2298         if (cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2299             struct ofpbuf packet;
2300
2301             ofpbuf_init(&packet, 0);
2302             cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2303             send_packet(ofport, &packet);
2304             ofpbuf_uninit(&packet);
2305         }
2306
2307         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm)
2308             && cfm_get_opup(ofport->cfm);
2309     }
2310
2311     if (ofport->bundle) {
2312         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2313         if (carrier_changed) {
2314             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2315         }
2316     }
2317
2318     if (ofport->may_enable != enable) {
2319         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2320
2321         if (ofproto->has_bundle_action) {
2322             ofproto->need_revalidate = true;
2323         }
2324     }
2325
2326     ofport->may_enable = enable;
2327 }
2328
2329 static void
2330 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2331 {
2332     if (ofport->cfm) {
2333         cfm_wait(ofport->cfm);
2334     }
2335 }
2336
2337 static int
2338 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2339                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2340 {
2341     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2342     struct dpif_port dpif_port;
2343     int error;
2344
2345     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->dpif, devname, &dpif_port);
2346     if (!error) {
2347         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto_port, &dpif_port);
2348     }
2349     return error;
2350 }
2351
2352 static int
2353 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev, uint16_t *ofp_portp)
2354 {
2355     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2356     uint16_t odp_port;
2357     int error;
2358
2359     error = dpif_port_add(ofproto->dpif, netdev, &odp_port);
2360     if (!error) {
2361         *ofp_portp = odp_port_to_ofp_port(odp_port);
2362     }
2363     return error;
2364 }
2365
2366 static int
2367 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
2368 {
2369     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2370     int error;
2371
2372     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, ofp_port_to_odp_port(ofp_port));
2373     if (!error) {
2374         struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2375         if (ofport) {
2376             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2377              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2378              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2379              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2380             bundle_remove(&ofport->up);
2381         }
2382     }
2383     return error;
2384 }
2385
2386 static int
2387 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2388 {
2389     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2390     int error;
2391
2392     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2393
2394     if (!error && ofport->odp_port == OVSP_LOCAL) {
2395         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2396
2397         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2398          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2399          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2400          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2401
2402         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2403             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2404         }
2405
2406         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2407             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2408         }
2409
2410         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2411          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2412          * Account fro them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2413
2414         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2415             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2416         }
2417
2418         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2419             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2420         }
2421     }
2422
2423     return error;
2424 }
2425
2426 /* Account packets for LOCAL port. */
2427 static void
2428 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
2429                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
2430 {
2431     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2432
2433     if (rx_size) {
2434         ofproto->stats.rx_packets++;
2435         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
2436     }
2437     if (tx_size) {
2438         ofproto->stats.tx_packets++;
2439         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
2440     }
2441 }
2442
2443 struct port_dump_state {
2444     struct dpif_port_dump dump;
2445     bool done;
2446 };
2447
2448 static int
2449 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_, void **statep)
2450 {
2451     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2452     struct port_dump_state *state;
2453
2454     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
2455     dpif_port_dump_start(&state->dump, ofproto->dpif);
2456     state->done = false;
2457     return 0;
2458 }
2459
2460 static int
2461 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_,
2462                struct ofproto_port *port)
2463 {
2464     struct port_dump_state *state = state_;
2465     struct dpif_port dpif_port;
2466
2467     if (dpif_port_dump_next(&state->dump, &dpif_port)) {
2468         ofproto_port_from_dpif_port(port, &dpif_port);
2469         return 0;
2470     } else {
2471         int error = dpif_port_dump_done(&state->dump);
2472         state->done = true;
2473         return error ? error : EOF;
2474     }
2475 }
2476
2477 static int
2478 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
2479 {
2480     struct port_dump_state *state = state_;
2481
2482     if (!state->done) {
2483         dpif_port_dump_done(&state->dump);
2484     }
2485     free(state);
2486     return 0;
2487 }
2488
2489 static int
2490 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
2491 {
2492     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2493     return dpif_port_poll(ofproto->dpif, devnamep);
2494 }
2495
2496 static void
2497 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
2498 {
2499     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2500     dpif_port_poll_wait(ofproto->dpif);
2501 }
2502
2503 static int
2504 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
2505 {
2506     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2507     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2508             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
2509             : -1);
2510 }
2511 \f
2512 /* Upcall handling. */
2513
2514 /* Flow miss batching.
2515  *
2516  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
2517  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
2518  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
2519  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
2520  *
2521  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
2522  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
2523 struct flow_miss {
2524     struct hmap_node hmap_node;
2525     struct flow flow;
2526     enum odp_key_fitness key_fitness;
2527     const struct nlattr *key;
2528     size_t key_len;
2529     ovs_be16 initial_tci;
2530     struct list packets;
2531 };
2532
2533 struct flow_miss_op {
2534     struct dpif_op dpif_op;
2535     struct subfacet *subfacet;  /* Subfacet  */
2536     void *garbage;              /* Pointer to pass to free(), NULL if none. */
2537     uint64_t stub[1024 / 8];    /* Temporary buffer. */
2538 };
2539
2540 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
2541  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
2542  * configurations. */
2543 static void
2544 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
2545                     const struct flow *flow)
2546 {
2547     struct ofputil_packet_in pin;
2548
2549     pin.packet = packet->data;
2550     pin.packet_len = packet->size;
2551     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
2552     pin.controller_id = 0;
2553
2554     pin.table_id = 0;
2555     pin.cookie = 0;
2556
2557     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
2558
2559     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
2560
2561     /* Registers aren't meaningful on a miss. */
2562     memset(pin.fmd.reg_masks, 0, sizeof pin.fmd.reg_masks);
2563
2564     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
2565 }
2566
2567 static bool
2568 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
2569                 const struct ofpbuf *packet)
2570 {
2571     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2572
2573     if (!ofport) {
2574         return false;
2575     }
2576
2577     if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
2578         if (packet) {
2579             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
2580         }
2581         return true;
2582     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2583                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
2584         if (packet) {
2585             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
2586         }
2587         return true;
2588     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
2589         if (packet) {
2590             stp_process_packet(ofport, packet);
2591         }
2592         return true;
2593     }
2594     return false;
2595 }
2596
2597 static struct flow_miss *
2598 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct flow *flow, uint32_t hash)
2599 {
2600     struct flow_miss *miss;
2601
2602     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
2603         if (flow_equal(&miss->flow, flow)) {
2604             return miss;
2605         }
2606     }
2607
2608     return NULL;
2609 }
2610
2611 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
2612  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
2613  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
2614  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
2615  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
2616 static void
2617 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
2618                           struct flow_miss_op *op)
2619 {
2620     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_tci) {
2621         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
2622          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
2623          * the flow, but the actions were composed assuming that
2624          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
2625          * VLAN header from the packet before trying to execute the
2626          * actions. */
2627         eth_pop_vlan(packet);
2628     }
2629
2630     op->subfacet = NULL;
2631     op->garbage = NULL;
2632     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
2633     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
2634     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
2635     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
2636 }
2637
2638 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
2639  * handle_flow_miss_with_facet(). */
2640 static void
2641 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
2642                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
2643 {
2644     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
2645
2646     ofproto->n_matches++;
2647
2648     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
2649         /*
2650          * Extra-special case for fail-open mode.
2651          *
2652          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
2653          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
2654          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
2655          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
2656          *
2657          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
2658          */
2659         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2660     }
2661 }
2662
2663 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
2664  * 'miss', is likely to be worth tracking in detail in userspace and (usually)
2665  * installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a return value of
2666  * true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is much higher than
2667  * the benefits, so when the datapath holds a large number of flows we impose
2668  * some heuristics to decide which flows are likely to be worth tracking. */
2669 static bool
2670 flow_miss_should_make_facet(struct ofproto_dpif *ofproto,
2671                             struct flow_miss *miss, uint32_t hash)
2672 {
2673     if (!ofproto->governor) {
2674         size_t n_subfacets;
2675
2676         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
2677         if (n_subfacets * 2 <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
2678             return true;
2679         }
2680
2681         ofproto->governor = governor_create(ofproto->up.name);
2682     }
2683
2684     return governor_should_install_flow(ofproto->governor, hash,
2685                                         list_size(&miss->packets));
2686 }
2687
2688 /* Handles 'miss', which matches 'rule', without creating a facet or subfacet
2689  * or creating any datapath flow.  May add an "execute" operation to 'ops' and
2690  * increment '*n_ops'. */
2691 static void
2692 handle_flow_miss_without_facet(struct flow_miss *miss,
2693                                struct rule_dpif *rule,
2694                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2695 {
2696     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
2697     struct action_xlate_ctx ctx;
2698     struct ofpbuf *packet;
2699
2700     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2701         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
2702         struct dpif_flow_stats stats;
2703         struct ofpbuf odp_actions;
2704
2705         COVERAGE_INC(facet_suppress);
2706
2707         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
2708
2709         dpif_flow_stats_extract(&miss->flow, packet, &stats);
2710         rule_credit_stats(rule, &stats);
2711
2712         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &miss->flow, miss->initial_tci,
2713                               rule, 0, packet);
2714         ctx.resubmit_stats = &stats;
2715         xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions,
2716                       &odp_actions);
2717
2718         if (odp_actions.size) {
2719             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
2720
2721             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
2722             execute->actions = odp_actions.data;
2723             execute->actions_len = odp_actions.size;
2724             op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
2725
2726             (*n_ops)++;
2727         } else {
2728             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
2729         }
2730     }
2731 }
2732
2733 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
2734  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
2735 static void
2736 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
2737                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2738 {
2739     struct subfacet *subfacet;
2740     struct ofpbuf *packet;
2741
2742     subfacet = subfacet_create(facet,
2743                                miss->key_fitness, miss->key, miss->key_len,
2744                                miss->initial_tci);
2745
2746     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2747         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
2748         struct dpif_flow_stats stats;
2749         struct ofpbuf odp_actions;
2750
2751         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
2752
2753         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
2754         if (!facet->may_install || !subfacet->actions) {
2755             subfacet_make_actions(subfacet, packet, &odp_actions);
2756         }
2757
2758         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, &stats);
2759         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
2760
2761         if (subfacet->actions_len) {
2762             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
2763
2764             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
2765             op->subfacet = subfacet;
2766             if (facet->may_install) {
2767                 execute->actions = subfacet->actions;
2768                 execute->actions_len = subfacet->actions_len;
2769                 ofpbuf_uninit(&odp_actions);
2770             } else {
2771                 execute->actions = odp_actions.data;
2772                 execute->actions_len = odp_actions.size;
2773                 op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
2774             }
2775
2776             (*n_ops)++;
2777         } else {
2778             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
2779         }
2780     }
2781
2782     if (facet->may_install && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE) {
2783         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
2784         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
2785
2786         op->subfacet = subfacet;
2787         op->garbage = NULL;
2788         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
2789         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
2790         put->key = miss->key;
2791         put->key_len = miss->key_len;
2792         put->actions = subfacet->actions;
2793         put->actions_len = subfacet->actions_len;
2794         put->stats = NULL;
2795     }
2796 }
2797
2798 /* Handles flow miss 'miss' on 'ofproto'.  The flow does not match any flow in
2799  * the OpenFlow flow table. */
2800 static void
2801 handle_flow_miss_no_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss)
2802 {
2803     uint16_t in_port = miss->flow.in_port;
2804     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ofproto, in_port);
2805
2806     if (!port) {
2807         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, in_port);
2808     }
2809
2810     if (port && port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
2811         /* XXX install 'drop' flow entry */
2812         COVERAGE_INC(ofproto_dpif_no_packet_in);
2813     } else {
2814         const struct ofpbuf *packet;
2815
2816         LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2817             send_packet_in_miss(ofproto, packet, &miss->flow);
2818         }
2819     }
2820 }
2821
2822 /* Handles flow miss 'miss' on 'ofproto'.  May add any required datapath
2823  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
2824 static void
2825 handle_flow_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss,
2826                  struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2827 {
2828     struct facet *facet;
2829     uint32_t hash;
2830
2831     /* The caller must ensure that miss->hmap_node.hash contains
2832      * flow_hash(miss->flow, 0). */
2833     hash = miss->hmap_node.hash;
2834
2835     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow, hash);
2836     if (!facet) {
2837         struct rule_dpif *rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, 0);
2838         if (!rule) {
2839             handle_flow_miss_no_rule(ofproto, miss);
2840             return;
2841         } else if (!flow_miss_should_make_facet(ofproto, miss, hash)) {
2842             handle_flow_miss_without_facet(miss, rule, ops, n_ops);
2843             return;
2844         }
2845
2846         facet = facet_create(rule, &miss->flow, hash);
2847     }
2848     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, ops, n_ops);
2849 }
2850
2851 /* Like odp_flow_key_to_flow(), this function converts the 'key_len' bytes of
2852  * OVS_KEY_ATTR_* attributes in 'key' to a flow structure in 'flow' and returns
2853  * an ODP_FIT_* value that indicates how well 'key' fits our expectations for
2854  * what a flow key should contain.
2855  *
2856  * This function also includes some logic to help make VLAN splinters
2857  * transparent to the rest of the upcall processing logic.  In particular, if
2858  * the extracted in_port is a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by
2859  * the "real" port, sets flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN
2860  * splinter port, and pushes a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
2861  *
2862  * Sets '*initial_tci' to the VLAN TCI with which the packet was really
2863  * received, that is, the actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().
2864  * (This differs from the value returned in flow->vlan_tci only for packets
2865  * received on VLAN splinters.)
2866  */
2867 static enum odp_key_fitness
2868 ofproto_dpif_extract_flow_key(const struct ofproto_dpif *ofproto,
2869                               const struct nlattr *key, size_t key_len,
2870                               struct flow *flow, ovs_be16 *initial_tci,
2871                               struct ofpbuf *packet)
2872 {
2873     enum odp_key_fitness fitness;
2874
2875     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
2876     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2877         return fitness;
2878     }
2879     *initial_tci = flow->vlan_tci;
2880
2881     if (vsp_adjust_flow(ofproto, flow)) {
2882         if (packet) {
2883             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to an
2884              * OpenFlow controller properly, so that it looks correct for
2885              * sFlow, and so that flow_extract() will get the correct vlan_tci
2886              * if it is called on 'packet'.
2887              *
2888              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
2889              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of a
2890              * struct dpif_upcall (see the large comment on that structure
2891              * definition), so pushing data on 'packet' is in general not a
2892              * good idea since it could overwrite 'key' or free it as a side
2893              * effect.  However, it's OK in this special case because we know
2894              * that 'packet' is inside a Netlink attribute: pushing 4 bytes
2895              * will just overwrite the 4-byte "struct nlattr", which is fine
2896              * since we don't need that header anymore. */
2897             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
2898         }
2899
2900         /* Let the caller know that we can't reproduce 'key' from 'flow'. */
2901         if (fitness == ODP_FIT_PERFECT) {
2902             fitness = ODP_FIT_TOO_MUCH;
2903         }
2904     }
2905
2906     return fitness;
2907 }
2908
2909 static void
2910 handle_miss_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, struct dpif_upcall *upcalls,
2911                     size_t n_upcalls)
2912 {
2913     struct dpif_upcall *upcall;
2914     struct flow_miss *miss;
2915     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
2916     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2917     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2918     struct hmap todo;
2919     int n_misses;
2920     size_t n_ops;
2921     size_t i;
2922
2923     if (!n_upcalls) {
2924         return;
2925     }
2926
2927     /* Construct the to-do list.
2928      *
2929      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
2930      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
2931      * that we can process them together. */
2932     hmap_init(&todo);
2933     n_misses = 0;
2934     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
2935         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
2936         struct flow_miss *existing_miss;
2937         uint32_t hash;
2938
2939         /* Obtain metadata and check userspace/kernel agreement on flow match,
2940          * then set 'flow''s header pointers. */
2941         miss->key_fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(
2942             ofproto, upcall->key, upcall->key_len,
2943             &miss->flow, &miss->initial_tci, upcall->packet);
2944         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2945             continue;
2946         }
2947         flow_extract(upcall->packet, miss->flow.skb_priority,
2948                      miss->flow.tun_id, miss->flow.in_port, &miss->flow);
2949
2950         /* Handle 802.1ag, LACP, and STP specially. */
2951         if (process_special(ofproto, &miss->flow, upcall->packet)) {
2952             ofproto_update_local_port_stats(&ofproto->up,
2953                                             0, upcall->packet->size);
2954             ofproto->n_matches++;
2955             continue;
2956         }
2957
2958         /* Add other packets to a to-do list. */
2959         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
2960         existing_miss = flow_miss_find(&todo, &miss->flow, hash);
2961         if (!existing_miss) {
2962             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
2963             miss->key = upcall->key;
2964             miss->key_len = upcall->key_len;
2965             list_init(&miss->packets);
2966
2967             n_misses++;
2968         } else {
2969             miss = existing_miss;
2970         }
2971         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
2972     }
2973
2974     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
2975      * operations to batch. */
2976     n_ops = 0;
2977     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
2978         handle_flow_miss(ofproto, miss, flow_miss_ops, &n_ops);
2979     }
2980     assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
2981
2982     /* Execute batch. */
2983     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2984         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
2985     }
2986     dpif_operate(ofproto->dpif, dpif_ops, n_ops);
2987
2988     /* Free memory and update facets. */
2989     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2990         struct flow_miss_op *op = &flow_miss_ops[i];
2991
2992         switch (op->dpif_op.type) {
2993         case DPIF_OP_EXECUTE:
2994             break;
2995
2996         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2997             if (!op->dpif_op.error) {
2998                 op->subfacet->installed = true;
2999             }
3000             break;
3001
3002         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
3003             NOT_REACHED();
3004         }
3005
3006         free(op->garbage);
3007     }
3008     hmap_destroy(&todo);
3009 }
3010
3011 static void
3012 handle_userspace_upcall(struct ofproto_dpif *ofproto,
3013                         struct dpif_upcall *upcall)
3014 {
3015     struct user_action_cookie cookie;
3016     enum odp_key_fitness fitness;
3017     ovs_be16 initial_tci;
3018     struct flow flow;
3019
3020     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
3021
3022     fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, upcall->key,
3023                                             upcall->key_len, &flow,
3024                                             &initial_tci, upcall->packet);
3025     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3026         return;
3027     }
3028
3029     switch (cookie.type) {
3030     case USER_ACTION_COOKIE_SFLOW:
3031         if (ofproto->sflow) {
3032             dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3033                                 &cookie);
3034         }
3035         break;
3036
3037     case USER_ACTION_COOKIE_UNSPEC:
3038     default:
3039         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie : 0x%"PRIx64, upcall->userdata);
3040         break;
3041     }
3042 }
3043
3044 static int
3045 handle_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, unsigned int max_batch)
3046 {
3047     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3048     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3049     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3050     int n_processed;
3051     int n_misses;
3052     int i;
3053
3054     assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3055
3056     n_processed = 0;
3057     n_misses = 0;
3058     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3059         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3060         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3061         int error;
3062
3063         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3064                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3065         error = dpif_recv(ofproto->dpif, upcall, buf);
3066         if (error) {
3067             ofpbuf_uninit(buf);
3068             break;
3069         }
3070
3071         switch (upcall->type) {
3072         case DPIF_UC_ACTION:
3073             handle_userspace_upcall(ofproto, upcall);
3074             ofpbuf_uninit(buf);
3075             break;
3076
3077         case DPIF_UC_MISS:
3078             /* Handle it later. */
3079             n_misses++;
3080             break;
3081
3082         case DPIF_N_UC_TYPES:
3083         default:
3084             VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32,
3085                          upcall->type);
3086             break;
3087         }
3088     }
3089
3090     handle_miss_upcalls(ofproto, misses, n_misses);
3091     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3092         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3093     }
3094
3095     return n_processed;
3096 }
3097 \f
3098 /* Flow expiration. */
3099
3100 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
3101 static void update_stats(struct ofproto_dpif *);
3102 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
3103 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
3104
3105 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
3106  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
3107  * importantly when they last were used, and then use that information to
3108  * expire flows that have not been used recently.
3109  *
3110  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
3111 static int
3112 expire(struct ofproto_dpif *ofproto)
3113 {
3114     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
3115     struct oftable *table;
3116     int dp_max_idle;
3117
3118     /* Update stats for each flow in the datapath. */
3119     update_stats(ofproto);
3120
3121     /* Expire subfacets that have been idle too long. */
3122     dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
3123     expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
3124
3125     /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout has passed. */
3126     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
3127         struct cls_cursor cursor;
3128
3129         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
3130         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
3131             rule_expire(rule);
3132         }
3133     }
3134
3135     /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
3136      * good time to do bond rebalancing. */
3137     if (ofproto->has_bonded_bundles) {
3138         struct ofbundle *bundle;
3139
3140         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3141             if (bundle->bond) {
3142                 bond_rebalance(bundle->bond, &ofproto->revalidate_set);
3143             }
3144         }
3145     }
3146
3147     return MIN(dp_max_idle, 1000);
3148 }
3149
3150 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
3151  *
3152  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
3153  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
3154  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
3155  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
3156  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
3157  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
3158  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
3159  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
3160  */
3161 static void
3162 update_stats(struct ofproto_dpif *p)
3163 {
3164     const struct dpif_flow_stats *stats;
3165     struct dpif_flow_dump dump;
3166     const struct nlattr *key;
3167     size_t key_len;
3168
3169     dpif_flow_dump_start(&dump, p->dpif);
3170     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
3171         struct subfacet *subfacet;
3172
3173         subfacet = subfacet_find(p, key, key_len);
3174         if (subfacet && subfacet->installed) {
3175             struct facet *facet = subfacet->facet;
3176
3177             if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
3178                 uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
3179                 facet->packet_count += extra;
3180             } else {
3181                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
3182             }
3183
3184             if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
3185                 facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
3186             } else {
3187                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
3188             }
3189
3190             subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
3191             subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
3192
3193             facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
3194
3195             subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
3196             if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
3197                 facet_learn(facet);
3198                 facet_account(facet);
3199                 facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3200             }
3201             facet_push_stats(facet);
3202         } else {
3203             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3204                 struct ds s;
3205
3206                 ds_init(&s);
3207                 odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
3208                 VLOG_WARN("unexpected flow from datapath %s", ds_cstr(&s));
3209                 ds_destroy(&s);
3210             }
3211
3212             COVERAGE_INC(facet_unexpected);
3213             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about, or a
3214              * flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
3215             dpif_flow_del(p->dpif, key, key_len, NULL);
3216         }
3217     }
3218     dpif_flow_dump_done(&dump);
3219 }
3220
3221 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
3222  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
3223  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
3224  * fold its statistic into its rule. */
3225 static int
3226 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
3227 {
3228     /*
3229      * Idle time histogram.
3230      *
3231      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
3232      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
3233      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
3234      * well.
3235      *
3236      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
3237      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
3238      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
3239      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
3240      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
3241      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
3242      * discard.
3243      *
3244      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
3245      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
3246      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
3247      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
3248      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
3249      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
3250      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
3251      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
3252      * (though the next run will delete most of those unless they receive
3253      * additional data).
3254      *
3255      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
3256      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
3257      * uninstallable subfacets.
3258      */
3259     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
3260     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
3261     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
3262     int total, subtotal, bucket;
3263     struct subfacet *subfacet;
3264     long long int now;
3265     int i;
3266
3267     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3268     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3269         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
3270     }
3271
3272     /* Build histogram. */
3273     now = time_msec();
3274     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
3275         long long int idle = now - subfacet->used;
3276         int bucket = (idle <= 0 ? 0
3277                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
3278                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
3279         buckets[bucket]++;
3280     }
3281
3282     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
3283     subtotal = bucket = 0;
3284     do {
3285         subtotal += buckets[bucket++];
3286     } while (bucket < N_BUCKETS &&
3287              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
3288
3289     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
3290         struct ds s;
3291
3292         ds_init(&s);
3293         ds_put_cstr(&s, "keep");
3294         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
3295             if (i == bucket) {
3296                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
3297             }
3298             if (buckets[i]) {
3299                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
3300             }
3301         }
3302         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
3303         ds_destroy(&s);
3304     }
3305
3306     return bucket * BUCKET_WIDTH;
3307 }
3308
3309 enum { EXPIRE_MAX_BATCH = 50 };
3310
3311 static void
3312 expire_batch(struct ofproto_dpif *ofproto, struct subfacet **subfacets, int n)
3313 {
3314     struct odputil_keybuf keybufs[EXPIRE_MAX_BATCH];
3315     struct dpif_op ops[EXPIRE_MAX_BATCH];
3316     struct dpif_op *opsp[EXPIRE_MAX_BATCH];
3317     struct ofpbuf keys[EXPIRE_MAX_BATCH];
3318     struct dpif_flow_stats stats[EXPIRE_MAX_BATCH];
3319     int i;
3320
3321     for (i = 0; i < n; i++) {
3322         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
3323         subfacet_get_key(subfacets[i], &keybufs[i], &keys[i]);
3324         ops[i].u.flow_del.key = keys[i].data;
3325         ops[i].u.flow_del.key_len = keys[i].size;
3326         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
3327         opsp[i] = &ops[i];
3328     }
3329
3330     dpif_operate(ofproto->dpif, opsp, n);
3331     for (i = 0; i < n; i++) {
3332         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
3333         subfacets[i]->installed = false;
3334         subfacet_destroy(subfacets[i]);
3335     }
3336 }
3337
3338 static void
3339 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
3340 {
3341     long long int cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
3342
3343     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3344     struct subfacet *batch[EXPIRE_MAX_BATCH];
3345     int n_batch;
3346
3347     n_batch = 0;
3348     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
3349                         &ofproto->subfacets) {
3350         if (subfacet->used < cutoff) {
3351             if (subfacet->installed) {
3352                 batch[n_batch++] = subfacet;
3353                 if (n_batch >= EXPIRE_MAX_BATCH) {
3354                     expire_batch(ofproto, batch, n_batch);
3355                     n_batch = 0;
3356                 }
3357             } else {
3358                 subfacet_destroy(subfacet);
3359             }
3360         }
3361     }
3362
3363     if (n_batch > 0) {
3364         expire_batch(ofproto, batch, n_batch);
3365     }
3366 }
3367
3368 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
3369  * then delete it entirely. */
3370 static void
3371 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
3372 {
3373     struct facet *facet, *next_facet;
3374     long long int now;
3375     uint8_t reason;
3376
3377     /* Has 'rule' expired? */
3378     now = time_msec();
3379     if (rule->up.hard_timeout
3380         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
3381         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
3382     } else if (rule->up.idle_timeout
3383                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
3384         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
3385     } else {
3386         return;
3387     }
3388
3389     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
3390
3391     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
3392      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
3393     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
3394         facet_remove(facet);
3395     }
3396
3397     /* Get rid of the rule. */
3398     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
3399 }
3400 \f
3401 /* Facets. */
3402
3403 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
3404  *
3405  * The caller must already have determined that no facet with an identical
3406  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
3407  * the ofproto's classifier table.
3408  *
3409  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
3410  *
3411  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
3412  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
3413 static struct facet *
3414 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow, uint32_t hash)
3415 {
3416     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3417     struct facet *facet;
3418
3419     facet = xzalloc(sizeof *facet);
3420     facet->used = time_msec();
3421     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, hash);
3422     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
3423     facet->rule = rule;
3424     facet->flow = *flow;
3425     list_init(&facet->subfacets);
3426     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
3427     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
3428
3429     return facet;
3430 }
3431
3432 static void
3433 facet_free(struct facet *facet)
3434 {
3435     free(facet);
3436 }
3437
3438 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
3439  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
3440  *
3441  * Takes ownership of 'packet'. */
3442 static bool
3443 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3444                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
3445                     struct ofpbuf *packet)
3446 {
3447     struct odputil_keybuf keybuf;
3448     struct ofpbuf key;
3449     int error;
3450
3451     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
3452     odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
3453
3454     error = dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
3455                          odp_actions, actions_len, packet);
3456
3457     ofpbuf_delete(packet);
3458     return !error;
3459 }
3460
3461 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
3462  *
3463  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
3464  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
3465  *
3466  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
3467  */
3468 static void
3469 facet_remove(struct facet *facet)
3470 {
3471     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3472     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3473
3474     assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
3475
3476     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
3477     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3478         subfacet_uninstall(subfacet);
3479     }
3480
3481     /* Flush the final stats to the rule.
3482      *
3483      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
3484      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
3485      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
3486     facet_flush_stats(facet);
3487
3488     /* Now we're really all done so destroy everything. */
3489     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
3490                         &facet->subfacets) {
3491         subfacet_destroy__(subfacet);
3492     }
3493     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
3494     list_remove(&facet->list_node);
3495     facet_free(facet);
3496 }
3497
3498 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
3499  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
3500 static void
3501 facet_learn(struct facet *facet)
3502 {
3503     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3504     struct action_xlate_ctx ctx;
3505
3506     if (!facet->has_learn
3507         && !facet->has_normal
3508         && (!facet->has_fin_timeout
3509             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
3510         return;
3511     }
3512
3513     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3514                           facet->flow.vlan_tci,
3515                           facet->rule, facet->tcp_flags, NULL);
3516     ctx.may_learn = true;
3517     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, facet->rule->up.actions,
3518                                    facet->rule->up.n_actions);
3519 }
3520
3521 static void
3522 facet_account(struct facet *facet)
3523 {
3524     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3525     struct subfacet *subfacet;
3526     const struct nlattr *a;
3527     unsigned int left;
3528     ovs_be16 vlan_tci;
3529     uint64_t n_bytes;
3530
3531     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
3532         return;
3533     }
3534     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
3535
3536     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
3537      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
3538      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
3539      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
3540      * hash bucket.)
3541      *
3542      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
3543      * be equally valid for our purpose. */
3544     subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
3545                             struct subfacet, list_node);
3546     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
3547     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
3548                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
3549         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
3550         struct ofport_dpif *port;
3551
3552         switch (nl_attr_type(a)) {
3553         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3554             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
3555             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
3556                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
3557                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
3558             }
3559             break;
3560
3561         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3562             vlan_tci = htons(0);
3563             break;
3564
3565         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3566             vlan = nl_attr_get(a);
3567             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
3568             break;
3569         }
3570     }
3571 }
3572
3573 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
3574  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
3575  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
3576 static bool
3577 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
3578 {
3579     return (facet
3580             && facet->rule->up.n_actions == 1
3581             && action_outputs_to_port(&facet->rule->up.actions[0],
3582                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
3583 }
3584
3585 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
3586  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
3587  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
3588  * its packet and byte counts before this function is called. */
3589 static void
3590 facet_flush_stats(struct facet *facet)
3591 {
3592     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3593     struct subfacet *subfacet;
3594
3595     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3596         assert(!subfacet->dp_byte_count);
3597         assert(!subfacet->dp_packet_count);
3598     }
3599
3600     facet_push_stats(facet);
3601     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
3602         facet_account(facet);
3603         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3604     }
3605
3606     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
3607         struct ofexpired expired;
3608         expired.flow = facet->flow;
3609         expired.packet_count = facet->packet_count;
3610         expired.byte_count = facet->byte_count;
3611         expired.used = facet->used;
3612         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
3613     }
3614
3615     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
3616     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
3617
3618     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
3619      * reinstalled. */
3620     facet_reset_counters(facet);
3621
3622     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
3623     facet->tcp_flags = 0;
3624 }
3625
3626 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3627  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3628  *
3629  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
3630  *
3631  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
3632  * instead if that is important. */
3633 static struct facet *
3634 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
3635            const struct flow *flow, uint32_t hash)
3636 {
3637     struct facet *facet;
3638
3639     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, hash, &ofproto->facets) {
3640         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
3641             return facet;
3642         }
3643     }
3644
3645     return NULL;
3646 }
3647
3648 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3649  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3650  *
3651  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
3652  *
3653  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
3654 static struct facet *
3655 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3656                    uint32_t hash)
3657 {
3658     struct facet *facet = facet_find(ofproto, flow, hash);
3659
3660     /* The facet we found might not be valid, since we could be in need of
3661      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
3662     if (facet
3663         && (ofproto->need_revalidate
3664             || tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags))
3665         && !facet_revalidate(facet)) {
3666         COVERAGE_INC(facet_invalidated);
3667         return NULL;
3668     }
3669
3670     return facet;
3671 }
3672
3673 static bool
3674 facet_check_consistency(struct facet *facet)
3675 {
3676     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3677
3678     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3679
3680     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
3681     struct ofpbuf odp_actions;
3682
3683     struct rule_dpif *rule;
3684     struct subfacet *subfacet;
3685     bool may_log = false;
3686     bool ok;
3687
3688     /* Check the rule for consistency. */
3689     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3690     if (!rule) {
3691         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3692             char *s = flow_to_string(&facet->flow);
3693             VLOG_WARN("%s: facet should not exist", s);
3694             free(s);
3695         }
3696         return false;
3697     } else if (rule != facet->rule) {
3698         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3699         ok = false;
3700         if (may_log) {
3701             struct ds s;
3702
3703             ds_init(&s);
3704             flow_format(&s, &facet->flow);
3705             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
3706                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
3707             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
3708             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
3709                           rule->up.table_id);
3710             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
3711             ds_put_char(&s, ')');
3712
3713             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3714             ds_destroy(&s);
3715         }
3716     } else {
3717         ok = true;
3718     }
3719
3720     /* Check the datapath actions for consistency. */
3721     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
3722     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3723         struct action_xlate_ctx ctx;
3724         bool actions_changed;
3725         bool should_install;
3726
3727         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3728                               subfacet->initial_tci, rule, 0, NULL);
3729         xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions,
3730                       &odp_actions);
3731
3732         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3733                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3734         if (!should_install && !subfacet->installed) {
3735             /* The actions for uninstallable flows may vary from one packet to
3736              * the next, so don't compare the actions. */
3737             continue;
3738         }
3739
3740         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions.size
3741                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions.data,
3742                                      subfacet->actions_len));
3743         if (should_install != subfacet->installed || actions_changed) {
3744             if (ok) {
3745                 may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3746                 ok = false;
3747             }
3748
3749             if (may_log) {
3750                 struct odputil_keybuf keybuf;
3751                 struct ofpbuf key;
3752                 struct ds s;
3753
3754                 ds_init(&s);
3755                 subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3756                 odp_flow_key_format(key.data, key.size, &s);
3757
3758                 ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
3759                 if (should_install != subfacet->installed) {
3760                     enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
3761
3762                     ds_put_format(&s, " (should%s have been installed)",
3763                                   should_install ? "" : " not");
3764                     ds_put_format(&s, " (may_set_up_flow=%s, fitness=%s)",
3765                                   ctx.may_set_up_flow ? "true" : "false",
3766                                   odp_key_fitness_to_string(fitness));
3767                 }
3768                 if (actions_changed) {
3769                     ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
3770                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3771                                        subfacet->actions_len);
3772                     ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
3773                     format_odp_actions(&s, odp_actions.data, odp_actions.size);
3774                     ds_put_char(&s, ')');
3775                 } else {
3776                     ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
3777                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3778                                        subfacet->actions_len);
3779                     ds_put_char(&s, ')');
3780                 }
3781                 VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3782                 ds_destroy(&s);
3783             }
3784         }
3785     }
3786     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3787
3788     return ok;
3789 }
3790
3791 /* Re-searches the classifier for 'facet':
3792  *
3793  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
3794  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
3795  *
3796  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
3797  *     where it is and recompiles its actions anyway.
3798  *
3799  *   - If there is none, destroys 'facet'.
3800  *
3801  * Returns true if 'facet' still exists, false if it has been destroyed. */
3802 static bool
3803 facet_revalidate(struct facet *facet)
3804 {
3805     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3806     struct actions {
3807         struct nlattr *odp_actions;
3808         size_t actions_len;
3809     };
3810     struct actions *new_actions;
3811
3812     struct action_xlate_ctx ctx;
3813     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
3814     struct ofpbuf odp_actions;
3815
3816     struct rule_dpif *new_rule;
3817     struct subfacet *subfacet;
3818     bool actions_changed;
3819     int i;
3820
3821     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
3822
3823     /* Determine the new rule. */
3824     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3825     if (!new_rule) {
3826         /* No new rule, so delete the facet. */
3827         facet_remove(facet);
3828         return false;
3829     }
3830
3831     /* Calculate new datapath actions.
3832      *
3833      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
3834      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
3835      * around to properly compose it. */
3836
3837     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
3838      * then we need to talk to the datapath. */
3839     i = 0;
3840     new_actions = NULL;
3841     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
3842     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
3843     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3844         bool should_install;
3845
3846         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3847                               subfacet->initial_tci, new_rule, 0, NULL);
3848         xlate_actions(&ctx, new_rule->up.actions, new_rule->up.n_actions,
3849                       &odp_actions);
3850         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions.size
3851                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions.data,
3852                                      subfacet->actions_len));
3853
3854         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3855                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3856         if (actions_changed || should_install != subfacet->installed) {
3857             if (should_install) {
3858                 struct dpif_flow_stats stats;
3859
3860                 subfacet_install(subfacet,
3861                                  odp_actions.data, odp_actions.size, &stats);
3862                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3863             } else {
3864                 subfacet_uninstall(subfacet);
3865             }
3866
3867             if (!new_actions) {
3868                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
3869                                       sizeof *new_actions);
3870             }
3871             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions.data,
3872                                                  odp_actions.size);
3873             new_actions[i].actions_len = odp_actions.size;
3874         }
3875
3876         i++;
3877     }
3878     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3879
3880     if (new_actions) {
3881         facet_flush_stats(facet);
3882     }
3883
3884     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
3885     facet->tags = ctx.tags;
3886     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3887     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3888     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3889     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3890     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
3891     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3892     if (new_actions) {
3893         i = 0;
3894         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3895             if (new_actions[i].odp_actions) {
3896                 free(subfacet->actions);
3897                 subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
3898                 subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
3899             }
3900             i++;
3901         }
3902         free(new_actions);
3903     }
3904     if (facet->rule != new_rule) {
3905         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
3906         list_remove(&facet->list_node);
3907         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
3908         facet->rule = new_rule;
3909         facet->used = new_rule->up.created;
3910         facet->prev_used = facet->used;
3911     }
3912
3913     return true;
3914 }
3915
3916 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
3917  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
3918 static void
3919 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
3920 {
3921     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3922     if (used > facet->used) {
3923         facet->used = used;
3924         ofproto_rule_update_used(&facet->rule->up, used);
3925         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
3926     }
3927 }
3928
3929 static void
3930 facet_reset_counters(struct facet *facet)
3931 {
3932     facet->packet_count = 0;
3933     facet->byte_count = 0;
3934     facet->prev_packet_count = 0;
3935     facet->prev_byte_count = 0;
3936     facet->accounted_bytes = 0;
3937 }
3938
3939 static void
3940 facet_push_stats(struct facet *facet)
3941 {
3942     struct dpif_flow_stats stats;
3943
3944     assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
3945     assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
3946     assert(facet->used >= facet->prev_used);
3947
3948     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
3949     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
3950     stats.used = facet->used;
3951     stats.tcp_flags = 0;
3952
3953     if (stats.n_packets || stats.n_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
3954         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
3955         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
3956         facet->prev_used = facet->used;
3957
3958         flow_push_stats(facet->rule, &facet->flow, &stats);
3959
3960         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
3961                             facet->mirrors, stats.n_packets, stats.n_bytes);
3962     }
3963 }
3964
3965 static void
3966 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
3967 {
3968     rule->packet_count += stats->n_packets;
3969     rule->byte_count += stats->n_bytes;
3970     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
3971 }
3972
3973 /* Pushes flow statistics to the rules which 'flow' resubmits into given
3974  * 'rule''s actions and mirrors. */
3975 static void
3976 flow_push_stats(struct rule_dpif *rule,
3977                 const struct flow *flow, const struct dpif_flow_stats *stats)
3978 {
3979     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3980     struct action_xlate_ctx ctx;
3981
3982     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
3983
3984     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, rule,
3985                           0, NULL);
3986     ctx.resubmit_stats = stats;
3987     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
3988 }
3989 \f
3990 /* Subfacets. */
3991
3992 static struct subfacet *
3993 subfacet_find__(struct ofproto_dpif *ofproto,
3994                 const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash,
3995                 const struct flow *flow)
3996 {
3997     struct subfacet *subfacet;
3998
3999     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
4000                              &ofproto->subfacets) {
4001         if (subfacet->key
4002             ? (subfacet->key_len == key_len
4003                && !memcmp(key, subfacet->key, key_len))
4004             : flow_equal(flow, &subfacet->facet->flow)) {
4005             return subfacet;
4006         }
4007     }
4008
4009     return NULL;
4010 }
4011
4012 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4013  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len'.  Returns the existing subfacet if
4014  * there is one, otherwise creates and returns a new subfacet.
4015  *
4016  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
4017  * which case the caller must populate the actions with
4018  * subfacet_make_actions(). */
4019 static struct subfacet *
4020 subfacet_create(struct facet *facet, enum odp_key_fitness key_fitness,
4021                 const struct nlattr *key, size_t key_len, ovs_be16 initial_tci)
4022 {
4023     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4024     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4025     struct subfacet *subfacet;
4026
4027     subfacet = subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &facet->flow);
4028     if (subfacet) {
4029         if (subfacet->facet == facet) {
4030             return subfacet;
4031         }
4032
4033         /* This shouldn't happen. */
4034         VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4035         subfacet_destroy(subfacet);
4036     }
4037
4038     subfacet = (list_is_empty(&facet->subfacets)
4039                 ? &facet->one_subfacet
4040                 : xmalloc(sizeof *subfacet));
4041     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4042     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4043     subfacet->facet = facet;
4044     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4045     if (key_fitness != ODP_FIT_PERFECT) {
4046         subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4047         subfacet->key_len = key_len;
4048     } else {
4049         subfacet->key = NULL;
4050         subfacet->key_len = 0;
4051     }
4052     subfacet->used = time_msec();
4053     subfacet->dp_packet_count = 0;
4054     subfacet->dp_byte_count = 0;
4055     subfacet->actions_len = 0;
4056     subfacet->actions = NULL;
4057     subfacet->installed = false;
4058     subfacet->initial_tci = initial_tci;
4059
4060     return subfacet;
4061 }
4062
4063 /* Searches 'ofproto' for a subfacet with the given 'key', 'key_len', and
4064  * 'flow'.  Returns the subfacet if one exists, otherwise NULL. */
4065 static struct subfacet *
4066 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
4067               const struct nlattr *key, size_t key_len)
4068 {
4069     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4070     enum odp_key_fitness fitness;
4071     struct flow flow;
4072
4073     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, &flow);
4074     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
4075         return NULL;
4076     }
4077
4078     return subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &flow);
4079 }
4080
4081 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4082  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4083 static void
4084 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4085 {
4086     struct facet *facet = subfacet->facet;
4087     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4088
4089     subfacet_uninstall(subfacet);
4090     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4091     list_remove(&subfacet->list_node);
4092     free(subfacet->key);
4093     free(subfacet->actions);
4094     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4095         free(subfacet);
4096     }
4097 }
4098
4099 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4100  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4101 static void
4102 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4103 {
4104     struct facet *facet = subfacet->facet;
4105
4106     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4107         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
4108         facet_remove(facet);
4109     } else {
4110         subfacet_destroy__(subfacet);
4111     }
4112 }
4113
4114 /* Initializes 'key' with the sequence of OVS_KEY_ATTR_* Netlink attributes
4115  * that can be used to refer to 'subfacet'.  The caller must provide 'keybuf'
4116  * for use as temporary storage. */
4117 static void
4118 subfacet_get_key(struct subfacet *subfacet, struct odputil_keybuf *keybuf,
4119                  struct ofpbuf *key)
4120 {
4121     if (!subfacet->key) {
4122         ofpbuf_use_stack(key, keybuf, sizeof *keybuf);
4123         odp_flow_key_from_flow(key, &subfacet->facet->flow);
4124     } else {
4125         ofpbuf_use_const(key, subfacet->key, subfacet->key_len);
4126     }
4127 }
4128
4129 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions.
4130  * Translates the actions into 'odp_actions', which the caller must have
4131  * initialized and is responsible for uninitializing. */
4132 static void
4133 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet,
4134                       struct ofpbuf *odp_actions)
4135 {
4136     struct facet *facet = subfacet->facet;
4137     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
4138     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4139
4140     struct action_xlate_ctx ctx;
4141
4142     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow, subfacet->initial_tci,
4143                           rule, 0, packet);
4144     xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions, odp_actions);
4145     facet->tags = ctx.tags;
4146     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
4147     facet->has_learn = ctx.has_learn;
4148     facet->has_normal = ctx.has_normal;
4149     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
4150     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
4151     facet->mirrors = ctx.mirrors;
4152
4153     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
4154         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
4155         free(subfacet->actions);
4156         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
4157         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
4158     }
4159 }
4160
4161 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
4162  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
4163  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
4164  * since 'subfacet' was last updated.
4165  *
4166  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4167 static int
4168 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
4169                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
4170                  struct dpif_flow_stats *stats)
4171 {
4172     struct facet *facet = subfacet->facet;
4173     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4174     struct odputil_keybuf keybuf;
4175     enum dpif_flow_put_flags flags;
4176     struct ofpbuf key;
4177     int ret;
4178
4179     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
4180     if (stats) {
4181         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
4182     }
4183
4184     subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
4185     ret = dpif_flow_put(ofproto->dpif, flags, key.data, key.size,
4186                         actions, actions_len, stats);
4187
4188     if (stats) {
4189         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
4190     }
4191
4192     return ret;
4193 }
4194
4195 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
4196 static void
4197 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
4198 {
4199     if (subfacet->installed) {
4200         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
4201         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4202         struct odputil_keybuf keybuf;
4203         struct dpif_flow_stats stats;
4204         struct ofpbuf key;
4205         int error;
4206
4207         subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
4208         error = dpif_flow_del(ofproto->dpif, key.data, key.size, &stats);
4209         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
4210         if (!error) {
4211             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4212         }
4213         subfacet->installed = false;
4214     } else {
4215         assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
4216         assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
4217     }
4218 }
4219
4220 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
4221  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
4222  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
4223  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
4224  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
4225 static void
4226 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
4227                         struct dpif_flow_stats *stats)
4228 {
4229     if (stats
4230         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
4231         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
4232         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
4233         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
4234     }
4235
4236     subfacet->dp_packet_count = 0;
4237     subfacet->dp_byte_count = 0;
4238 }
4239
4240 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
4241  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
4242 static void
4243 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
4244 {
4245     if (used > subfacet->used) {
4246         subfacet->used = used;
4247         facet_update_time(subfacet->facet, used);
4248     }
4249 }
4250
4251 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
4252  *
4253  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
4254  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
4255  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
4256  * that have been cleared out of the datapath. */
4257 static void
4258 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
4259                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4260 {
4261     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
4262         struct facet *facet = subfacet->facet;
4263
4264         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
4265         facet->packet_count += stats->n_packets;
4266         facet->byte_count += stats->n_bytes;
4267         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
4268         facet_push_stats(facet);
4269         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
4270     }
4271 }
4272 \f
4273 /* Rules. */
4274
4275 static struct rule_dpif *
4276 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4277                  uint8_t table_id)
4278 {
4279     struct cls_rule *cls_rule;
4280     struct classifier *cls;
4281
4282     if (table_id >= N_TABLES) {
4283         return NULL;
4284     }
4285
4286     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
4287     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
4288         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
4289         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
4290          * are unavailable. */
4291         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
4292         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
4293         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
4294         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
4295     } else {
4296         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
4297     }
4298     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
4299 }
4300
4301 static void
4302 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
4303 {
4304     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4305
4306     rule_invalidate(rule);
4307     if (clogged) {
4308         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
4309         c->op = rule->up.pending;
4310         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
4311     } else {
4312         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
4313     }
4314 }
4315
4316 static struct rule *
4317 rule_alloc(void)
4318 {
4319     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
4320     return &rule->up;
4321 }
4322
4323 static void
4324 rule_dealloc(struct rule *rule_)
4325 {
4326     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4327     free(rule);
4328 }
4329
4330 static enum ofperr
4331 rule_construct(struct rule *rule_)
4332 {
4333     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4334     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4335     struct rule_dpif *victim;
4336     uint8_t table_id;
4337     enum ofperr error;
4338
4339     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4340                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4341     if (error) {
4342         return error;
4343     }
4344
4345     rule->packet_count = 0;
4346     rule->byte_count = 0;
4347
4348     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
4349     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
4350         struct facet *facet;
4351
4352         rule->facets = victim->facets;
4353         list_moved(&rule->facets);
4354         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4355             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
4356              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
4357              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
4358              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
4359              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
4360              * seem worth it. */
4361             facet_reset_counters(facet);
4362             facet->rule = rule;
4363         }
4364     } else {
4365         /* Must avoid list_moved() in this case. */
4366         list_init(&rule->facets);
4367     }
4368
4369     table_id = rule->up.table_id;
4370     rule->tag = (victim ? victim->tag
4371                  : table_id == 0 ? 0
4372                  : rule_calculate_tag(&rule->up.cr.flow, &rule->up.cr.wc,
4373                                       ofproto->tables[table_id].basis));
4374
4375     complete_operation(rule);
4376     return 0;
4377 }
4378
4379 static void
4380 rule_destruct(struct rule *rule_)
4381 {
4382     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4383     struct facet *facet, *next_facet;
4384
4385     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4386         facet_revalidate(facet);
4387     }
4388
4389     complete_operation(rule);
4390 }
4391
4392 static void
4393 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
4394 {
4395     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4396     struct facet *facet;
4397
4398     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
4399      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
4400     *packets = rule->packet_count;
4401     *bytes = rule->byte_count;
4402
4403     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
4404      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
4405      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
4406     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4407         *packets += facet->packet_count;
4408         *bytes += facet->byte_count;
4409     }
4410 }
4411
4412 static enum ofperr
4413 rule_execute(struct rule *rule_, const struct flow *flow,
4414              struct ofpbuf *packet)
4415 {
4416     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4417     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4418
4419     struct dpif_flow_stats stats;
4420
4421     struct action_xlate_ctx ctx;
4422     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
4423     struct ofpbuf odp_actions;
4424
4425     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, &stats);
4426     rule_credit_stats(rule, &stats);
4427
4428     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
4429     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
4430                           rule, stats.tcp_flags, packet);
4431     ctx.resubmit_stats = &stats;
4432     xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions, &odp_actions);
4433
4434     execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions.data,
4435                         odp_actions.size, packet);
4436
4437     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4438
4439     return 0;
4440 }
4441
4442 static void
4443 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
4444 {
4445     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4446     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4447     enum ofperr error;
4448
4449     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4450                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4451     if (error) {
4452         ofoperation_complete(rule->up.pending, error);
4453         return;
4454     }
4455
4456     complete_operation(rule);
4457 }
4458 \f
4459 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
4460  * May modify 'packet'.
4461  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4462 static int
4463 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
4464 {
4465     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
4466     struct ofpbuf key, odp_actions;
4467     struct odputil_keybuf keybuf;
4468     uint16_t odp_port;
4469     struct flow flow;
4470     int error;
4471
4472     flow_extract((struct ofpbuf *) packet, 0, 0, 0, &flow);
4473     odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
4474                                       flow.vlan_tci);
4475     if (odp_port != ofport->odp_port) {
4476         eth_pop_vlan(packet);
4477         flow.vlan_tci = htons(0);
4478     }
4479
4480     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4481     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow);
4482
4483     ofpbuf_init(&odp_actions, 32);
4484     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
4485
4486     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
4487     error = dpif_execute(ofproto->dpif,
4488                          key.data, key.size,
4489                          odp_actions.data, odp_actions.size,
4490                          packet);
4491     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4492
4493     if (error) {
4494         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
4495                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
4496     }
4497     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
4498     return error;
4499 }
4500 \f
4501 /* OpenFlow to datapath action translation. */
4502
4503 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4504                              struct action_xlate_ctx *ctx);
4505 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
4506
4507 static size_t
4508 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4509                      struct ofpbuf *odp_actions,
4510                      const struct flow *flow,
4511                      const struct user_action_cookie *cookie)
4512 {
4513     uint32_t pid;
4514
4515     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->dpif,
4516                             ofp_port_to_odp_port(flow->in_port));
4517
4518     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, odp_actions);
4519 }
4520
4521 /* Compose SAMPLE action for sFlow. */
4522 static size_t
4523 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4524                      struct ofpbuf *odp_actions,
4525                      const struct flow *flow,
4526                      uint32_t odp_port)
4527 {
4528     uint32_t port_ifindex;
4529     uint32_t probability;
4530     struct user_action_cookie cookie;
4531     size_t sample_offset, actions_offset;
4532     int cookie_offset, n_output;
4533
4534     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
4535         return 0;
4536     }
4537
4538     if (odp_port == OVSP_NONE) {
4539         port_ifindex = 0;
4540         n_output = 0;
4541     } else {
4542         port_ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
4543         n_output = 1;
4544     }
4545
4546     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
4547
4548     /* Number of packets out of UINT_MAX to sample. */
4549     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
4550     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
4551
4552     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
4553
4554     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
4555     cookie.data = port_ifindex;
4556     cookie.n_output = n_output;
4557     cookie.vlan_tci = 0;
4558     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, &cookie);
4559
4560     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
4561     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
4562     return cookie_offset;
4563 }
4564
4565 /* SAMPLE action must be first action in any given list of actions.
4566  * At this point we do not have all information required to build it. So try to
4567  * build sample action as complete as possible. */
4568 static void
4569 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4570 {
4571     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
4572                                                    ctx->odp_actions,
4573                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
4574     ctx->sflow_odp_port = 0;
4575     ctx->sflow_n_outputs = 0;
4576 }
4577
4578 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
4579  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
4580  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
4581 static void
4582 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4583 {
4584     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
4585     struct user_action_cookie *cookie;
4586
4587     if (!ctx->user_cookie_offset) {
4588         return;
4589     }
4590
4591     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
4592                      sizeof(*cookie));
4593     assert(cookie != NULL);
4594     assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
4595
4596     if (ctx->sflow_n_outputs) {
4597         cookie->data = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ctx->ofproto->sflow,
4598                                                     ctx->sflow_odp_port);
4599     }
4600     if (ctx->sflow_n_outputs >= 255) {
4601         cookie->n_output = 255;
4602     } else {
4603         cookie->n_output = ctx->sflow_n_outputs;
4604     }
4605     cookie->vlan_tci = base->vlan_tci;
4606 }
4607
4608 static void
4609 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
4610                         bool check_stp)
4611 {
4612     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4613     uint16_t odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
4614     ovs_be16 flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
4615     uint8_t flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
4616     uint16_t out_port;
4617
4618     if (ofport) {
4619         struct priority_to_dscp *pdscp;
4620
4621         if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD
4622             || (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state))) {
4623             return;
4624         }
4625
4626         pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
4627         if (pdscp) {
4628             ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4629             ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
4630         }
4631     } else {
4632         /* We may not have an ofport record for this port, but it doesn't hurt
4633          * to allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear
4634          * later and we're pre-populating the flow table.  */
4635     }
4636
4637     out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
4638                                       ctx->flow.vlan_tci);
4639     if (out_port != odp_port) {
4640         ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4641     }
4642     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
4643     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
4644
4645     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
4646     ctx->sflow_n_outputs++;
4647     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4648     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
4649     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
4650 }
4651
4652 static void
4653 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
4654 {
4655     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
4656 }
4657
4658 static void
4659 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4660                    uint16_t in_port, uint8_t table_id)
4661 {
4662     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
4663         struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
4664         struct rule_dpif *rule;
4665         uint16_t old_in_port;
4666         uint8_t old_table_id;
4667
4668         old_table_id = ctx->table_id;
4669         ctx->table_id = table_id;
4670
4671         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
4672         old_in_port = ctx->flow.in_port;
4673         ctx->flow.in_port = in_port;
4674         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &ctx->flow, table_id);
4675
4676         /* Tag the flow. */
4677         if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
4678             struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
4679             if (table->other_table) {
4680                 ctx->tags |= (rule && rule->tag
4681                               ? rule->tag
4682                               : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
4683                                                    &table->other_table->wc,
4684                                                    table->basis));
4685             }
4686         }
4687
4688         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
4689          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
4690         ctx->flow.in_port = old_in_port;
4691
4692         if (ctx->resubmit_hook) {
4693             ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
4694         }
4695
4696         if (rule) {
4697             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
4698
4699             if (ctx->resubmit_stats) {
4700                 rule_credit_stats(rule, ctx->resubmit_stats);
4701             }
4702
4703             ctx->recurse++;
4704             ctx->rule = rule;
4705             do_xlate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions, ctx);
4706             ctx->rule = old_rule;
4707             ctx->recurse--;
4708         }
4709
4710         ctx->table_id = old_table_id;
4711     } else {
4712         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
4713
4714         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
4715                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
4716         ctx->max_resubmit_trigger = true;
4717     }
4718 }
4719
4720 static void
4721 xlate_resubmit_table(struct action_xlate_ctx *ctx,
4722                      const struct nx_action_resubmit *nar)
4723 {
4724     uint16_t in_port;
4725     uint8_t table_id;
4726
4727     in_port = (nar->in_port == htons(OFPP_IN_PORT)
4728                ? ctx->flow.in_port
4729                : ntohs(nar->in_port));
4730     table_id = nar->table == 255 ? ctx->table_id : nar->table;
4731
4732     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id);
4733 }
4734
4735 static void
4736 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
4737 {
4738     struct ofport_dpif *ofport;
4739
4740     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
4741         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
4742
4743         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4744             continue;
4745         }
4746
4747         if (all) {
4748             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
4749         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
4750             compose_output_action(ctx, ofp_port);
4751         }
4752     }
4753
4754     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4755 }
4756
4757 static void
4758 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
4759                           enum ofp_packet_in_reason reason,
4760                           uint16_t controller_id)
4761 {
4762     struct ofputil_packet_in pin;
4763     struct ofpbuf *packet;
4764
4765     ctx->may_set_up_flow = false;
4766     if (!ctx->packet) {
4767         return;
4768     }
4769
4770     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
4771
4772     if (packet->l2 && packet->l3) {
4773         struct eth_header *eh;
4774
4775         eth_pop_vlan(packet);
4776         eh = packet->l2;
4777
4778         /* If the Ethernet type is less than ETH_TYPE_MIN, it's likely an 802.2
4779          * LLC frame.  Calculating the Ethernet type of these frames is more
4780          * trouble than seems appropriate for a simple assertion. */
4781         assert(ntohs(eh->eth_type) < ETH_TYPE_MIN
4782                || eh->eth_type == ctx->flow.dl_type);
4783
4784         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
4785         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
4786
4787         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
4788             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
4789         }
4790
4791         if (packet->l4) {
4792             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4793                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
4794                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
4795             }
4796
4797             if (packet->l7) {
4798                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
4799                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4800                                         ctx->flow.tp_dst);
4801                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
4802                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4803                                         ctx->flow.tp_dst);
4804                 }
4805             }
4806         }
4807     }
4808
4809     pin.packet = packet->data;
4810     pin.packet_len = packet->size;
4811     pin.reason = reason;
4812     pin.controller_id = controller_id;
4813     pin.table_id = ctx->table_id;
4814     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
4815
4816     pin.send_len = len;
4817     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
4818
4819     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
4820     ofpbuf_delete(packet);
4821 }
4822
4823 static bool
4824 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx)
4825 {
4826     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
4827         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
4828         return false;
4829     }
4830
4831     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
4832         ctx->flow.nw_ttl--;
4833         return false;
4834     } else {
4835         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL, 0);
4836
4837         /* Stop processing for current table. */
4838         return true;
4839     }
4840 }
4841
4842 static void
4843 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
4844                       uint16_t port, uint16_t max_len)
4845 {
4846     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
4847
4848     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4849
4850     switch (port) {
4851     case OFPP_IN_PORT:
4852         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
4853         break;
4854     case OFPP_TABLE:
4855         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, ctx->table_id);
4856         break;
4857     case OFPP_NORMAL:
4858         xlate_normal(ctx);
4859         break;
4860     case OFPP_FLOOD:
4861         flood_packets(ctx,  false);
4862         break;
4863     case OFPP_ALL:
4864         flood_packets(ctx, true);
4865         break;
4866     case OFPP_CONTROLLER:
4867         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
4868         break;
4869     case OFPP_NONE:
4870         break;
4871     case OFPP_LOCAL:
4872     default:
4873         if (port != ctx->flow.in_port) {
4874             compose_output_action(ctx, port);
4875         }
4876         break;
4877     }
4878
4879     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
4880         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4881     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4882         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
4883     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
4884                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4885         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4886     }
4887 }
4888
4889 static void
4890 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4891                         const struct nx_action_output_reg *naor)
4892 {
4893     struct mf_subfield src;
4894     uint64_t ofp_port;
4895
4896     nxm_decode(&src, naor->src, naor->ofs_nbits);
4897     ofp_port = mf_get_subfield(&src, &ctx->flow);
4898
4899     if (ofp_port <= UINT16_MAX) {
4900         xlate_output_action__(ctx, ofp_port, ntohs(naor->max_len));
4901     }
4902 }
4903
4904 static void
4905 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4906                     const struct ofp_action_output *oao)
4907 {
4908     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
4909 }
4910
4911 static void
4912 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4913                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
4914 {
4915     uint16_t ofp_port;
4916     uint32_t flow_priority, priority;
4917     int error;
4918
4919     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
4920                                    &priority);
4921     if (error) {
4922         /* Fall back to ordinary output action. */
4923         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
4924         return;
4925     }
4926
4927     /* Figure out datapath output port. */
4928     ofp_port = ntohs(oae->port);
4929     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
4930         ofp_port = ctx->flow.in_port;
4931     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4932         return;
4933     }
4934
4935     /* Add datapath actions. */
4936     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
4937     ctx->flow.skb_priority = priority;
4938     compose_output_action(ctx, ofp_port);
4939     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
4940
4941     /* Update NetFlow output port. */
4942     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4943         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4944     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4945         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4946     }
4947 }
4948
4949 static void
4950 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4951                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
4952 {
4953     uint32_t priority;
4954     int error;
4955
4956     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
4957                                    &priority);
4958     if (error) {
4959         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
4960          * has already been logged. */
4961         return;
4962     }
4963
4964     ctx->flow.skb_priority = priority;
4965 }
4966
4967 struct xlate_reg_state {
4968     ovs_be16 vlan_tci;
4969     ovs_be64 tun_id;
4970 };
4971
4972 static void
4973 xlate_autopath(struct action_xlate_ctx *ctx,
4974                const struct nx_action_autopath *naa)
4975 {
4976     uint16_t ofp_port = ntohl(naa->id);
4977     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4978
4979     if (!port || !port->bundle) {
4980         ofp_port = OFPP_NONE;
4981     } else if (port->bundle->bond) {
4982         /* Autopath does not support VLAN hashing. */
4983         struct ofport_dpif *slave = bond_choose_output_slave(
4984             port->bundle->bond, &ctx->flow, 0, &ctx->tags);
4985         if (slave) {
4986             ofp_port = slave->up.ofp_port;
4987         }
4988     }
4989     autopath_execute(naa, &ctx->flow, ofp_port);
4990 }
4991
4992 static bool
4993 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
4994 {
4995     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
4996     struct ofport_dpif *port;
4997
4998     switch (ofp_port) {
4999     case OFPP_IN_PORT:
5000     case OFPP_TABLE:
5001     case OFPP_NORMAL:
5002     case OFPP_FLOOD:
5003     case OFPP_ALL:
5004     case OFPP_NONE:
5005         return true;
5006     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
5007         return false;
5008     default:
5009         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
5010         return port ? port->may_enable : false;
5011     }
5012 }
5013
5014 static void
5015 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
5016                    const struct nx_action_learn *learn)
5017 {
5018     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
5019     struct ofputil_flow_mod fm;
5020     int error;
5021
5022     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm);
5023
5024     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
5025     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
5026         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
5027                   ofperr_get_name(error));
5028     }
5029
5030     free(fm.actions);
5031 }
5032
5033 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
5034  * means "infinite". */
5035 static void
5036 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
5037 {
5038     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
5039         *timeout = max;
5040     }
5041 }
5042
5043 static void
5044 xlate_fin_timeout(struct action_xlate_ctx *ctx,
5045                   const struct nx_action_fin_timeout *naft)
5046 {
5047     if (ctx->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
5048         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
5049
5050         reduce_timeout(ntohs(naft->fin_idle_timeout), &rule->up.idle_timeout);
5051         reduce_timeout(ntohs(naft->fin_hard_timeout), &rule->up.hard_timeout);
5052     }
5053 }
5054
5055 static bool
5056 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
5057 {
5058     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
5059                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
5060                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
5061         return false;
5062     }
5063
5064     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
5065      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
5066      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
5067      * before we can drop it. */
5068     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
5069             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
5070         return false;
5071     }
5072
5073     return true;
5074 }
5075
5076 static void
5077 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
5078                  struct action_xlate_ctx *ctx)
5079 {
5080     const struct ofport_dpif *port;
5081     const union ofp_action *ia;
5082     bool was_evictable = true;
5083     size_t left;
5084
5085     port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
5086     if (port && !may_receive(port, ctx)) {
5087         /* Drop this flow. */
5088         return;
5089     }
5090
5091     if (ctx->rule) {
5092         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
5093         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
5094         ctx->rule->up.evictable = false;
5095     }
5096     OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE (ia, left, in, n_in) {
5097         const struct ofp_action_dl_addr *oada;
5098         const struct nx_action_resubmit *nar;
5099         const struct nx_action_set_tunnel *nast;
5100         const struct nx_action_set_queue *nasq;
5101         const struct nx_action_multipath *nam;
5102         const struct nx_action_autopath *naa;
5103         const struct nx_action_bundle *nab;
5104         const struct nx_action_output_reg *naor;
5105         const struct nx_action_controller *nac;
5106         enum ofputil_action_code code;
5107         ovs_be64 tun_id;
5108
5109         if (ctx->exit) {
5110             break;
5111         }
5112
5113         code = ofputil_decode_action_unsafe(ia);
5114         switch (code) {
5115         case OFPUTIL_OFPAT10_OUTPUT:
5116             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
5117             break;
5118
5119         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_VLAN_VID:
5120             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
5121             ctx->flow.vlan_tci |= ia->vlan_vid.vlan_vid | htons(VLAN_CFI);
5122             break;
5123
5124         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_VLAN_PCP:
5125             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
5126             ctx->flow.vlan_tci |= htons(
5127                 (ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
5128             break;
5129
5130         case OFPUTIL_OFPAT10_STRIP_VLAN:
5131             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
5132             break;
5133
5134         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_DL_SRC:
5135             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
5136             memcpy(ctx->flow.dl_src, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
5137             break;
5138
5139         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_DL_DST:
5140             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
5141             memcpy(ctx->flow.dl_dst, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
5142             break;
5143
5144         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_NW_SRC:
5145             ctx->flow.nw_src = ia->nw_addr.nw_addr;
5146             break;
5147
5148         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_NW_DST:
5149             ctx->flow.nw_dst = ia->nw_addr.nw_addr;
5150             break;
5151
5152         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_NW_TOS:
5153             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
5154             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
5155                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
5156                 ctx->flow.nw_tos |= ia->nw_tos.nw_tos & IP_DSCP_MASK;
5157             }
5158             break;
5159
5160         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_TP_SRC:
5161             ctx->flow.tp_src = ia->tp_port.tp_port;
5162             break;
5163
5164         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_TP_DST:
5165             ctx->flow.tp_dst = ia->tp_port.tp_port;
5166             break;
5167
5168         case OFPUTIL_OFPAT10_ENQUEUE:
5169             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
5170             break;
5171
5172         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT:
5173             nar = (const struct nx_action_resubmit *) ia;
5174             xlate_table_action(ctx, ntohs(nar->in_port), ctx->table_id);
5175             break;
5176
5177         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT_TABLE:
5178             xlate_resubmit_table(ctx, (const struct nx_action_resubmit *) ia);
5179             break;
5180
5181         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL:
5182             nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) ia;
5183             tun_id = htonll(ntohl(nast->tun_id));
5184             ctx->flow.tun_id = tun_id;
5185             break;
5186
5187         case OFPUTIL_NXAST_SET_QUEUE:
5188             nasq = (const struct nx_action_set_queue *) ia;
5189             xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
5190             break;
5191
5192         case OFPUTIL_NXAST_POP_QUEUE:
5193             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
5194             break;
5195
5196         case OFPUTIL_NXAST_REG_MOVE:
5197             nxm_execute_reg_move((const struct nx_action_reg_move *) ia,
5198                                  &ctx->flow);
5199             break;
5200
5201         case OFPUTIL_NXAST_REG_LOAD:
5202             nxm_execute_reg_load((const struct nx_action_reg_load *) ia,
5203                                  &ctx->flow);
5204             break;
5205
5206         case OFPUTIL_NXAST_NOTE:
5207             /* Nothing to do. */
5208             break;
5209
5210         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL64:
5211             tun_id = ((const struct nx_action_set_tunnel64 *) ia)->tun_id;
5212             ctx->flow.tun_id = tun_id;
5213             break;
5214
5215         case OFPUTIL_NXAST_MULTIPATH:
5216             nam = (const struct nx_action_multipath *) ia;
5217             multipath_execute(nam, &ctx->flow);
5218             break;
5219
5220         case OFPUTIL_NXAST_AUTOPATH:
5221             naa = (const struct nx_action_autopath *) ia;
5222             xlate_autopath(ctx, naa);
5223             break;
5224
5225         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE:
5226             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
5227             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
5228             xlate_output_action__(ctx, bundle_execute(nab, &ctx->flow,
5229                                                       slave_enabled_cb,
5230                                                       ctx->ofproto), 0);
5231             break;
5232
5233         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE_LOAD:
5234             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
5235             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
5236             bundle_execute_load(nab, &ctx->flow, slave_enabled_cb,
5237                                 ctx->ofproto);
5238             break;
5239
5240         case OFPUTIL_NXAST_OUTPUT_REG:
5241             naor = (const struct nx_action_output_reg *) ia;
5242             xlate_output_reg_action(ctx, naor);
5243             break;
5244
5245         case OFPUTIL_NXAST_LEARN:
5246             ctx->has_learn = true;
5247             if (ctx->may_learn) {
5248                 xlate_learn_action(ctx, (const struct nx_action_learn *) ia);
5249             }
5250             break;
5251
5252         case OFPUTIL_NXAST_DEC_TTL:
5253             if (compose_dec_ttl(ctx)) {
5254                 goto out;
5255             }
5256             break;
5257
5258         case OFPUTIL_NXAST_EXIT:
5259             ctx->exit = true;
5260             break;
5261
5262         case OFPUTIL_NXAST_FIN_TIMEOUT:
5263             ctx->has_fin_timeout = true;
5264             xlate_fin_timeout(ctx, (const struct nx_action_fin_timeout *) ia);
5265             break;
5266
5267         case OFPUTIL_NXAST_CONTROLLER:
5268             nac = (const struct nx_action_controller *) ia;
5269             execute_controller_action(ctx, ntohs(nac->max_len), nac->reason,
5270                                       ntohs(nac->controller_id));
5271             break;
5272         }
5273     }
5274
5275 out:
5276     /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the packet,
5277      * so drop it now if forwarding is disabled. */
5278     if (port && !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
5279         ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
5280         add_sflow_action(ctx);
5281     }
5282     if (ctx->rule) {
5283         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
5284     }
5285 }
5286
5287 static void
5288 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
5289                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5290                       ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *rule,
5291                       uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *packet)
5292 {
5293     ctx->ofproto = ofproto;
5294     ctx->flow = *flow;
5295     ctx->base_flow = ctx->flow;
5296     ctx->base_flow.tun_id = 0;
5297     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_tci;
5298     ctx->rule = rule;
5299     ctx->packet = packet;
5300     ctx->may_learn = packet != NULL;
5301     ctx->tcp_flags = tcp_flags;
5302     ctx->resubmit_hook = NULL;
5303     ctx->resubmit_stats = NULL;
5304 }
5305
5306 /* Translates the 'n_in' "union ofp_action"s in 'in' into datapath actions in
5307  * 'odp_actions', using 'ctx'. */
5308 static void
5309 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
5310               const union ofp_action *in, size_t n_in,
5311               struct ofpbuf *odp_actions)
5312 {
5313     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
5314      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
5315      * tracing purposes. */
5316     static bool hit_resubmit_limit;
5317
5318     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
5319
5320     ofpbuf_clear(odp_actions);
5321     ofpbuf_reserve(odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
5322
5323     ctx->odp_actions = odp_actions;
5324     ctx->tags = 0;
5325     ctx->may_set_up_flow = true;
5326     ctx->has_learn = false;
5327     ctx->has_normal = false;
5328     ctx->has_fin_timeout = false;
5329     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
5330     ctx->mirrors = 0;
5331     ctx->recurse = 0;
5332     ctx->max_resubmit_trigger = false;
5333     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
5334     ctx->table_id = 0;
5335     ctx->exit = false;
5336
5337     if (ctx->ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
5338         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
5339          * shows up in profiles.
5340          *
5341          * We keep orig_flow in 'ctx' only because I couldn't make GCC 4.4
5342          * believe that I wasn't using it without initializing it if I kept it
5343          * in a local variable. */
5344         ctx->orig_flow = ctx->flow;
5345     }
5346
5347     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
5348         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
5349         case OFPC_FRAG_NORMAL:
5350             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5351             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
5352             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
5353             break;
5354
5355         case OFPC_FRAG_DROP:
5356             return;
5357
5358         case OFPC_FRAG_REASM:
5359             NOT_REACHED();
5360
5361         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
5362             /* Nothing to do. */
5363             break;
5364
5365         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
5366             NOT_REACHED();
5367         }
5368     }
5369
5370     if (process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->packet)) {
5371         ctx->may_set_up_flow = false;
5372     } else {
5373         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
5374         ovs_be16 initial_tci = ctx->base_flow.vlan_tci;
5375
5376         add_sflow_action(ctx);
5377         do_xlate_actions(in, n_in, ctx);
5378
5379         if (ctx->max_resubmit_trigger && !ctx->resubmit_hook) {
5380             if (!hit_resubmit_limit) {
5381                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
5382                  * now on. */
5383                 hit_resubmit_limit = true;
5384             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
5385                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5386
5387                 ofproto_trace(ctx->ofproto, &ctx->orig_flow, ctx->packet,
5388                               initial_tci, &ds);
5389                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
5390                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
5391                 ds_destroy(&ds);
5392             }
5393         }
5394
5395         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
5396                                      ctx->odp_actions->data,
5397                                      ctx->odp_actions->size)) {
5398             ctx->may_set_up_flow = false;
5399             if (ctx->packet
5400                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
5401                                        ctx->packet)) {
5402                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
5403             }
5404         }
5405         if (ctx->ofproto->has_mirrors) {
5406             add_mirror_actions(ctx, &ctx->orig_flow);
5407         }
5408         fix_sflow_action(ctx);
5409     }
5410 }
5411
5412 /* Translates the 'n_in' "union ofp_action"s in 'in' into datapath actions,
5413  * using 'ctx', and discards the datapath actions. */
5414 static void
5415 xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *ctx,
5416                                const union ofp_action *in, size_t n_in)
5417 {
5418     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5419     struct ofpbuf odp_actions;
5420
5421     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5422     xlate_actions(ctx, in, n_in, &odp_actions);
5423     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5424 }
5425 \f
5426 /* OFPP_NORMAL implementation. */
5427
5428 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
5429
5430 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5431  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
5432  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
5433  * packet belongs.
5434  *
5435  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
5436 static uint16_t
5437 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
5438 {
5439     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5440     case PORT_VLAN_ACCESS:
5441         return in_bundle->vlan;
5442         break;
5443
5444     case PORT_VLAN_TRUNK:
5445         return vid;
5446
5447     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5448     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5449         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
5450
5451     default:
5452         NOT_REACHED();
5453     }
5454 }
5455
5456 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
5457  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
5458  * a warning.
5459  *
5460  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5461  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
5462  * 0...4095. */
5463 static bool
5464 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
5465 {
5466     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
5467     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5468         return true;
5469     }
5470
5471     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5472     case PORT_VLAN_ACCESS:
5473         if (vid) {
5474             if (warn) {
5475                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5476                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
5477                              "packet received on port %s configured as VLAN "
5478                              "%"PRIu16" access port",
5479                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5480                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
5481             }
5482             return false;
5483         }
5484         return true;
5485
5486     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5487     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5488         if (!vid) {
5489             /* Port must always carry its native VLAN. */
5490             return true;
5491         }
5492         /* Fall through. */
5493     case PORT_VLAN_TRUNK:
5494         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
5495             if (warn) {
5496                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5497                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
5498                              "received on port %s not configured for trunking "
5499                              "VLAN %"PRIu16,
5500                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5501                              in_bundle->name, vid);
5502             }
5503             return false;
5504         }
5505         return true;
5506
5507     default:
5508         NOT_REACHED();
5509     }
5510
5511 }
5512
5513 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
5514  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
5515  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
5516  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
5517  * nonzero PCP.)
5518  *
5519  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
5520 static uint16_t
5521 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
5522 {
5523     switch (out_bundle->vlan_mode) {
5524     case PORT_VLAN_ACCESS:
5525         return 0;
5526
5527     case PORT_VLAN_TRUNK:
5528     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5529         return vlan;
5530
5531     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5532         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
5533
5534     default:
5535         NOT_REACHED();
5536     }
5537 }
5538
5539 static void
5540 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
5541               uint16_t vlan)
5542 {
5543     struct ofport_dpif *port;
5544     uint16_t vid;
5545     ovs_be16 tci, old_tci;
5546
5547     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
5548     if (!out_bundle->bond) {
5549         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
5550     } else {
5551         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
5552                                         vid, &ctx->tags);
5553         if (!port) {
5554             /* No slaves enabled, so drop packet. */
5555             return;
5556         }
5557     }
5558
5559     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
5560     tci = htons(vid);
5561     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
5562         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
5563         if (tci) {
5564             tci |= htons(VLAN_CFI);
5565         }
5566     }
5567     ctx->flow.vlan_tci = tci;
5568
5569     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
5570     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
5571 }
5572
5573 static int
5574 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
5575 {
5576     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
5577     return ffs(mask);
5578 }
5579
5580 static bool
5581 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5582 {
5583     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
5584             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
5585 }
5586
5587 static bool
5588 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5589 {
5590     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
5591 }
5592
5593 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
5594 static struct ofport_dpif *
5595 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
5596 {
5597     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
5598                         struct ofport_dpif, bundle_node);
5599 }
5600
5601 static bool
5602 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
5603 {
5604     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
5605 }
5606
5607 /* Returns true if a packet with Ethernet destination MAC 'dst' may be mirrored
5608  * to a VLAN.  In general most packets may be mirrored but we want to drop
5609  * protocols that may confuse switches. */
5610 static bool
5611 eth_dst_may_rspan(const uint8_t dst[ETH_ADDR_LEN])
5612 {
5613     /* If you change this function's behavior, please update corresponding
5614      * documentation in vswitch.xml at the same time. */
5615     if (dst[0] != 0x01) {
5616         /* All the currently banned MACs happen to start with 01 currently, so
5617          * this is a quick way to eliminate most of the good ones. */
5618     } else {
5619         if (eth_addr_is_reserved(dst)) {
5620             /* Drop STP, IEEE pause frames, and other reserved protocols
5621              * (01-80-c2-00-00-0x). */
5622             return false;
5623         }
5624
5625         if (dst[0] == 0x01 && dst[1] == 0x00 && dst[2] == 0x0c) {
5626             /* Cisco OUI. */
5627             if ((dst[3] & 0xfe) == 0xcc &&
5628                 (dst[4] & 0xfe) == 0xcc &&
5629                 (dst[5] & 0xfe) == 0xcc) {
5630                 /* Drop the following protocols plus others following the same
5631                    pattern:
5632
5633                    CDP, VTP, DTP, PAgP  (01-00-0c-cc-cc-cc)
5634                    Spanning Tree PVSTP+ (01-00-0c-cc-cc-cd)
5635                    STP Uplink Fast      (01-00-0c-cd-cd-cd) */
5636                 return false;
5637             }
5638
5639             if (!(dst[3] | dst[4] | dst[5])) {
5640                 /* Drop Inter Switch Link packets (01-00-0c-00-00-00). */
5641                 return false;
5642             }
5643         }
5644     }
5645     return true;
5646 }
5647
5648 static void
5649 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
5650 {
5651     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
5652     mirror_mask_t mirrors;
5653     struct ofbundle *in_bundle;
5654     uint16_t vlan;
5655     uint16_t vid;
5656     const struct nlattr *a;
5657     size_t left;
5658
5659     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
5660                                     ctx->packet != NULL, NULL);
5661     if (!in_bundle) {
5662         return;
5663     }
5664     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
5665
5666     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5667     if (in_bundle->mirror_out) {
5668         if (ctx->packet != NULL) {
5669             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5670             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5671                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5672                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5673         }
5674         return;
5675     }
5676
5677     /* Check VLAN. */
5678     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
5679     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5680         return;
5681     }
5682     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5683
5684     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
5685
5686     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
5687                       ctx->odp_actions->size) {
5688         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
5689         struct ofport_dpif *ofport;
5690
5691         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
5692             continue;
5693         }
5694
5695         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
5696         if (ofport && ofport->bundle) {
5697             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
5698         }
5699     }
5700
5701     if (!mirrors) {
5702         return;
5703     }
5704
5705     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
5706     ctx->flow = *orig_flow;
5707
5708     while (mirrors) {
5709         struct ofmirror *m;
5710
5711         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5712
5713         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
5714             mirrors &= mirrors - 1;
5715             continue;
5716         }
5717
5718         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
5719         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
5720         if (m->out) {
5721             output_normal(ctx, m->out, vlan);
5722         } else if (eth_dst_may_rspan(orig_flow->dl_dst)
5723                    && vlan != m->out_vlan) {
5724             struct ofbundle *bundle;
5725
5726             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
5727                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
5728                     && !bundle->mirror_out) {
5729                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
5730                 }
5731             }
5732         }
5733     }
5734 }
5735
5736 static void
5737 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5738                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5739 {
5740     if (!mirrors) {
5741         return;
5742     }
5743
5744     for (; mirrors; mirrors &= mirrors - 1) {
5745         struct ofmirror *m;
5746
5747         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5748
5749         if (!m) {
5750             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5751              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5752              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5753              * mirror list before reaching here, but doing that would
5754              * not properly account the traffic stats we've currently
5755              * accumulated for previous mirror configuration. */
5756             continue;
5757         }
5758
5759         m->packet_count += packets;
5760         m->byte_count += bytes;
5761     }
5762 }
5763
5764 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
5765  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
5766  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
5767 static bool
5768 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
5769 {
5770     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
5771             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
5772             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
5773                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
5774                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
5775 }
5776
5777 static void
5778 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5779                       const struct flow *flow, int vlan,
5780                       struct ofbundle *in_bundle)
5781 {
5782     struct mac_entry *mac;
5783
5784     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
5785     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5786         return;
5787     }
5788
5789     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
5790         return;
5791     }
5792
5793     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
5794     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
5795         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
5796          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
5797         if (!in_bundle->bond) {
5798             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
5799         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
5800             return;
5801         }
5802     }
5803
5804     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
5805         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
5806          * so keep the rate limit relatively high. */
5807         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
5808         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
5809                     "on port %s in VLAN %d",
5810                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
5811                     in_bundle->name, vlan);
5812
5813         mac->port.p = in_bundle;
5814         tag_set_add(&ofproto->revalidate_set,
5815                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
5816     }
5817 }
5818
5819 static struct ofbundle *
5820 lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port, bool warn,
5821                     struct ofport_dpif **in_ofportp)
5822 {
5823     struct ofport_dpif *ofport;
5824
5825     /* Find the port and bundle for the received packet. */
5826     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
5827     if (in_ofportp) {
5828         *in_ofportp = ofport;
5829     }
5830     if (ofport && ofport->bundle) {
5831         return ofport->bundle;
5832     }
5833
5834     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
5835      * port for traffic that it is sourcing. */
5836     if (in_port == OFPP_NONE) {
5837         return &ofpp_none_bundle;
5838     }
5839
5840     /* Odd.  A few possible reasons here:
5841      *
5842      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
5843      *   from it.
5844      *
5845      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
5846      *   we don't know about.
5847      *
5848      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
5849      */
5850     if (warn) {
5851         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5852
5853         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
5854                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
5855     }
5856     return NULL;
5857 }
5858
5859 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
5860  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
5861  * dropped.
5862  *
5863  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
5864  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
5865  *
5866  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
5867  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
5868  * checked by input_vid_is_valid().
5869  *
5870  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
5871  * so in one special case.
5872  */
5873 static bool
5874 is_admissible(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5875               struct ofport_dpif *in_port, uint16_t vlan, tag_type *tags)
5876 {
5877     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
5878
5879     /* Drop frames for reserved multicast addresses
5880      * only if forward_bpdu option is absent. */
5881     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst) && !ofproto->up.forward_bpdu) {
5882         return false;
5883     }
5884
5885     if (in_bundle->bond) {
5886         struct mac_entry *mac;
5887
5888         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
5889                                          flow->dl_dst, tags)) {
5890         case BV_ACCEPT:
5891             break;
5892
5893         case BV_DROP:
5894             return false;
5895
5896         case BV_DROP_IF_MOVED:
5897             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
5898             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
5899                 (!is_gratuitous_arp(flow)
5900                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
5901                 return false;
5902             }
5903             break;
5904         }
5905     }
5906
5907     return true;
5908 }
5909
5910 static void
5911 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
5912 {
5913     struct ofport_dpif *in_port;
5914     struct ofbundle *in_bundle;
5915     struct mac_entry *mac;
5916     uint16_t vlan;
5917     uint16_t vid;
5918
5919     ctx->has_normal = true;
5920
5921     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
5922                                     ctx->packet != NULL, &in_port);
5923     if (!in_bundle) {
5924         return;
5925     }
5926
5927     /* Drop malformed frames. */
5928     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
5929         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
5930         if (ctx->packet != NULL) {
5931             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5932             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
5933                          "VLAN tag received on port %s",
5934                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5935         }
5936         return;
5937     }
5938
5939     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5940     if (in_bundle->mirror_out) {
5941         if (ctx->packet != NULL) {
5942             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5943             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5944                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5945                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5946         }
5947         return;
5948     }
5949
5950     /* Check VLAN. */
5951     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
5952     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5953         return;
5954     }
5955     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5956
5957     /* Check other admissibility requirements. */
5958     if (in_port &&
5959          !is_admissible(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, vlan, &ctx->tags)) {
5960         return;
5961     }
5962
5963     /* Learn source MAC. */
5964     if (ctx->may_learn) {
5965         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
5966     }
5967
5968     /* Determine output bundle. */
5969     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
5970                               &ctx->tags);
5971     if (mac) {
5972         if (mac->port.p != in_bundle) {
5973             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
5974         }
5975     } else {
5976         struct ofbundle *bundle;
5977
5978         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
5979             if (bundle != in_bundle
5980                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
5981                 && bundle->floodable
5982                 && !bundle->mirror_out) {
5983                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
5984             }
5985         }
5986         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
5987     }
5988 }
5989 \f
5990 /* Optimized flow revalidation.
5991  *
5992  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5993  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5994  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5995  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5996  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5997  * doesn't change very often.
5998  *
5999  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
6000  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
6001  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
6002  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
6003  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
6004  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
6005  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
6006  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
6007  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
6008  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
6009  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
6010
6011 /* Calculates the tag to use for 'flow' and wildcards 'wc' when it is inserted
6012  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
6013 static tag_type
6014 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wc,
6015                    uint32_t secret)
6016 {
6017     if (flow_wildcards_is_catchall(wc)) {
6018         return 0;
6019     } else {
6020         struct flow tag_flow = *flow;
6021         flow_zero_wildcards(&tag_flow, wc);
6022         return tag_create_deterministic(flow_hash(&tag_flow, secret));
6023     }
6024 }
6025
6026 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
6027  * taggability of that table.
6028  *
6029  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
6030  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
6031  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
6032  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
6033  * different wildcards to be created with the same address, then this function
6034  * will incorrectly skip revalidation. */
6035 static void
6036 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
6037 {
6038     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
6039     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
6040     struct cls_table *catchall, *other;
6041     struct cls_table *t;
6042
6043     catchall = other = NULL;
6044
6045     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
6046     case 0:
6047         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
6048          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
6049          * yet. */
6050         break;
6051
6052     case 1:
6053     case 2:
6054         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
6055             if (cls_table_is_catchall(t)) {
6056                 catchall = t;
6057             } else if (!other) {
6058                 other = t;
6059             } else {
6060                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
6061                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
6062                 other = NULL;
6063             }
6064         }
6065         break;
6066
6067     default:
6068         /* Can't tag this table. */
6069         break;
6070     }
6071
6072     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
6073         table->catchall_table = catchall;
6074         table->other_table = other;
6075         ofproto->need_revalidate = true;
6076     }
6077 }
6078
6079 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
6080  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
6081  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
6082  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
6083  *
6084  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
6085  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
6086 static void
6087 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
6088 {
6089     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
6090
6091     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
6092
6093     if (!ofproto->need_revalidate) {
6094         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
6095
6096         if (table->other_table && rule->tag) {
6097             tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, rule->tag);
6098         } else {
6099             ofproto->need_revalidate = true;
6100         }
6101     }
6102 }
6103 \f
6104 static bool
6105 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
6106                   enum ofp_config_flags frag_handling)
6107 {
6108     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6109
6110     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
6111         ofproto->need_revalidate = true;
6112         return true;
6113     } else {
6114         return false;
6115     }
6116 }
6117
6118 static enum ofperr
6119 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
6120            const struct flow *flow,
6121            const union ofp_action *ofp_actions, size_t n_ofp_actions)
6122 {
6123     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6124     enum ofperr error;
6125
6126     if (flow->in_port >= ofproto->max_ports && flow->in_port < OFPP_MAX) {
6127         return OFPERR_NXBRC_BAD_IN_PORT;
6128     }
6129
6130     error = validate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, flow,
6131                              ofproto->max_ports);
6132     if (!error) {
6133         struct odputil_keybuf keybuf;
6134         struct dpif_flow_stats stats;
6135
6136         struct ofpbuf key;
6137
6138         struct action_xlate_ctx ctx;
6139         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
6140         struct ofpbuf odp_actions;
6141
6142         ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
6143         odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
6144
6145         dpif_flow_stats_extract(flow, packet, &stats);
6146
6147         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, NULL,
6148                               packet_get_tcp_flags(packet, flow), packet);
6149         ctx.resubmit_stats = &stats;
6150
6151         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
6152                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
6153         xlate_actions(&ctx, ofp_actions, n_ofp_actions, &odp_actions);
6154         dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
6155                      odp_actions.data, odp_actions.size, packet);
6156         ofpbuf_uninit(&odp_actions);
6157     }
6158     return error;
6159 }
6160 \f
6161 /* NetFlow. */
6162
6163 static int
6164 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
6165             const struct netflow_options *netflow_options)
6166 {
6167     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6168
6169     if (netflow_options) {
6170         if (!ofproto->netflow) {
6171             ofproto->netflow = netflow_create();
6172         }
6173         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
6174     } else {
6175         netflow_destroy(ofproto->netflow);
6176         ofproto->netflow = NULL;
6177         return 0;
6178     }
6179 }
6180
6181 static void
6182 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
6183                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
6184 {
6185     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6186
6187     dpif_get_netflow_ids(ofproto->dpif, engine_type, engine_id);
6188 }
6189
6190 static void
6191 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
6192 {
6193     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
6194         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
6195         struct subfacet *subfacet;
6196         struct ofexpired expired;
6197
6198         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
6199             if (subfacet->installed) {
6200                 struct dpif_flow_stats stats;
6201
6202                 subfacet_install(subfacet, subfacet->actions,
6203                                  subfacet->actions_len, &stats);
6204                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
6205             }
6206         }
6207
6208         expired.flow = facet->flow;
6209         expired.packet_count = facet->packet_count;
6210         expired.byte_count = facet->byte_count;
6211         expired.used = facet->used;
6212         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
6213     }
6214 }
6215
6216 static void
6217 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
6218 {
6219     struct facet *facet;
6220
6221     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
6222         send_active_timeout(ofproto, facet);
6223     }
6224 }
6225 \f
6226 static struct ofproto_dpif *
6227 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
6228 {
6229     struct ofproto_dpif *ofproto;
6230
6231     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
6232                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
6233         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
6234             return ofproto;
6235         }
6236     }
6237     return NULL;
6238 }
6239
6240 static void
6241 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
6242                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6243 {
6244     struct ofproto_dpif *ofproto;
6245
6246     if (argc > 1) {
6247         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6248         if (!ofproto) {
6249             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6250             return;
6251         }
6252         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
6253     } else {
6254         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6255             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
6256         }
6257     }
6258
6259     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
6260 }
6261
6262 static void
6263 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6264                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6265 {
6266     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6267     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6268     const struct mac_entry *e;
6269
6270     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6271     if (!ofproto) {
6272         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6273         return;
6274     }
6275
6276     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
6277     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
6278         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
6279         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
6280                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
6281                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
6282                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
6283     }
6284     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6285     ds_destroy(&ds);
6286 }
6287
6288 struct trace_ctx {
6289     struct action_xlate_ctx ctx;
6290     struct flow flow;
6291     struct ds *result;
6292 };
6293
6294 static void
6295 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
6296                   const struct rule_dpif *rule)
6297 {
6298     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6299     if (!rule) {
6300         ds_put_cstr(result, "No match\n");
6301         return;
6302     }
6303
6304     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
6305                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
6306     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
6307     ds_put_char(result, '\n');
6308
6309     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6310     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
6311     ofp_print_actions(result, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
6312     ds_put_char(result, '\n');
6313 }
6314
6315 static void
6316 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
6317                  struct trace_ctx *trace)
6318 {
6319     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6320     ds_put_format(result, "%s: ", title);
6321     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
6322         ds_put_cstr(result, "unchanged");
6323     } else {
6324         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
6325         trace->flow = trace->ctx.flow;
6326     }
6327     ds_put_char(result, '\n');
6328 }
6329
6330 static void
6331 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
6332                   struct trace_ctx *trace)
6333 {
6334     size_t i;
6335
6336     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6337     ds_put_format(result, "%s:", title);
6338     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
6339         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
6340     }
6341     ds_put_char(result, '\n');
6342 }
6343
6344 static void
6345 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
6346                  struct trace_ctx *trace)
6347 {
6348     struct ofpbuf *odp_actions = trace->ctx.odp_actions;
6349
6350     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6351     ds_put_format(result, "%s: ", title);
6352     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
6353     ds_put_char(result, '\n');
6354 }
6355
6356 static void
6357 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
6358 {
6359     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
6360     struct ds *result = trace->result;
6361
6362     ds_put_char(result, '\n');
6363     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
6364     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
6365     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
6366     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
6367 }
6368
6369 static void
6370 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
6371                       void *aux OVS_UNUSED)
6372 {
6373     const char *dpname = argv[1];
6374     struct ofproto_dpif *ofproto;
6375     struct ofpbuf odp_key;
6376     struct ofpbuf *packet;
6377     ovs_be16 initial_tci;
6378     struct ds result;
6379     struct flow flow;
6380     char *s;
6381
6382     packet = NULL;
6383     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
6384     ds_init(&result);
6385
6386     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
6387     if (!ofproto) {
6388         unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
6389                                     "for help)");
6390         goto exit;
6391     }
6392     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
6393         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
6394         const char *flow_s = argv[2];
6395         const char *generate_s = argv[3];
6396
6397         /* Allow 'flow_s' to be either a datapath flow or an OpenFlow-like
6398          * flow.  We guess which type it is based on whether 'flow_s' contains
6399          * an '(', since a datapath flow always contains '(') but an
6400          * OpenFlow-like flow should not (in fact it's allowed but I believe
6401          * that's not documented anywhere).
6402          *
6403          * An alternative would be to try to parse 'flow_s' both ways, but then
6404          * it would be tricky giving a sensible error message.  After all, do
6405          * you just say "syntax error" or do you present both error messages?
6406          * Both choices seem lousy. */
6407         if (strchr(flow_s, '(')) {
6408             int error;
6409
6410             /* Convert string to datapath key. */
6411             ofpbuf_init(&odp_key, 0);
6412             error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
6413             if (error) {
6414                 unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
6415                 goto exit;
6416             }
6417
6418             /* Convert odp_key to flow. */
6419             error = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, odp_key.data,
6420                                                   odp_key.size, &flow,
6421                                                   &initial_tci, NULL);
6422             if (error == ODP_FIT_ERROR) {
6423                 unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid flow");
6424                 goto exit;
6425             }
6426         } else {
6427             char *error_s;
6428
6429             error_s = parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[2]);
6430             if (error_s) {
6431                 unixctl_command_reply_error(conn, error_s);
6432                 free(error_s);
6433                 goto exit;
6434             }
6435
6436             initial_tci = flow.vlan_tci;
6437             vsp_adjust_flow(ofproto, &flow);
6438         }
6439
6440         /* Generate a packet, if requested. */
6441         if (generate_s) {
6442             packet = ofpbuf_new(0);
6443             flow_compose(packet, &flow);
6444         }
6445     } else if (argc == 6) {
6446         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port packet */
6447         const char *priority_s = argv[2];
6448         const char *tun_id_s = argv[3];
6449         const char *in_port_s = argv[4];
6450         const char *packet_s = argv[5];
6451         uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(atoi(in_port_s));
6452         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
6453         uint32_t priority = atoi(priority_s);
6454         const char *msg;
6455
6456         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
6457         if (msg) {
6458             unixctl_command_reply_error(conn, msg);
6459             goto exit;
6460         }
6461
6462         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
6463         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
6464         ds_put_cstr(&result, s);
6465         free(s);
6466
6467         flow_extract(packet, priority, tun_id, in_port, &flow);
6468         initial_tci = flow.vlan_tci;
6469     } else {
6470         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad command syntax");
6471         goto exit;
6472     }
6473
6474     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, initial_tci, &result);
6475     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
6476
6477 exit:
6478     ds_destroy(&result);
6479     ofpbuf_delete(packet);
6480     ofpbuf_uninit(&odp_key);
6481 }
6482
6483 static void
6484 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
6485               const struct ofpbuf *packet, ovs_be16 initial_tci,
6486               struct ds *ds)
6487 {
6488     struct rule_dpif *rule;
6489
6490     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
6491     flow_format(ds, flow);
6492     ds_put_char(ds, '\n');
6493
6494     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, 0);
6495     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
6496     if (rule) {
6497         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
6498         struct ofpbuf odp_actions;
6499
6500         struct trace_ctx trace;
6501         uint8_t tcp_flags;
6502
6503         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
6504         trace.result = ds;
6505         trace.flow = *flow;
6506         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
6507                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
6508         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, flow, initial_tci,
6509                               rule, tcp_flags, packet);
6510         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
6511         xlate_actions(&trace.ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions,
6512                       &odp_actions);
6513
6514         ds_put_char(ds, '\n');
6515         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
6516         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
6517         format_odp_actions(ds, odp_actions.data, odp_actions.size);
6518         ofpbuf_uninit(&odp_actions);
6519
6520         if (!trace.ctx.may_set_up_flow) {
6521             if (packet) {
6522                 ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is not cachable.");
6523             } else {
6524                 ds_put_cstr(ds, "\nThe datapath actions are incomplete--"
6525                             "for complete actions, please supply a packet.");
6526             }
6527         }
6528     }
6529 }
6530
6531 static void
6532 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6533                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6534 {
6535     clogged = true;
6536     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6537 }
6538
6539 static void
6540 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6541                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6542 {
6543     clogged = false;
6544     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6545 }
6546
6547 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6548  * 'reply' describing the results. */
6549 static void
6550 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6551 {
6552     struct facet *facet;
6553     int errors;
6554
6555     errors = 0;
6556     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
6557         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6558             errors++;
6559         }
6560     }
6561     if (errors) {
6562         ofproto->need_revalidate = true;
6563     }
6564
6565     if (errors) {
6566         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6567                       ofproto->up.name, errors);
6568     } else {
6569         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6570     }
6571 }
6572
6573 static void
6574 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6575                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6576 {
6577     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6578     struct ofproto_dpif *ofproto;
6579
6580     if (argc > 1) {
6581         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6582         if (!ofproto) {
6583             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
6584                                         "ofproto/list for help)");
6585             return;
6586         }
6587         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6588     } else {
6589         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6590             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6591         }
6592     }
6593
6594     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
6595     ds_destroy(&reply);
6596 }
6597
6598 static void
6599 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6600 {
6601     static bool registered;
6602     if (registered) {
6603         return;
6604     }
6605     registered = true;
6606
6607     unixctl_command_register(
6608         "ofproto/trace",
6609         "bridge {tun_id in_port packet | odp_flow [-generate]}",
6610         2, 5, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6611     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6612                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6613     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6614                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6615     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6616                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6617     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6618                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6619     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6620                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6621 }
6622 \f
6623 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6624  *
6625  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6626  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6627  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6628  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6629
6630 static int
6631 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6632 {
6633     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6634     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6635
6636     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6637         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6638         return 0;
6639     }
6640
6641     ofproto->need_revalidate = true;
6642
6643     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6644         vsp_remove(ofport);
6645     }
6646     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6647         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6648          * themselves be part of a bundle. */
6649         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6650     }
6651
6652     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6653     ofport->vlandev_vid = vid;
6654
6655     if (realdev_ofp_port) {
6656         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6657     }
6658
6659     return 0;
6660 }
6661
6662 static uint32_t
6663 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6664 {
6665     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6666 }
6667
6668 /* Returns the ODP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6669  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_odp_port' in
6670  * 'ofproto'.  For example, given 'realdev_odp_port' of eth0 and 'vlan_tci' 9,
6671  * it would return the port number of eth0.9.
6672  *
6673  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_odp_port', this
6674  * function just returns its 'realdev_odp_port' argument. */
6675 static uint32_t
6676 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6677                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6678 {
6679     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6680         uint16_t realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(realdev_odp_port);
6681         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6682         const struct vlan_splinter *vsp;
6683
6684         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6685                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6686                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6687             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6688                 && vsp->vid == vid) {
6689                 return ofp_port_to_odp_port(vsp->vlandev_ofp_port);
6690             }
6691         }
6692     }
6693     return realdev_odp_port;
6694 }
6695
6696 static struct vlan_splinter *
6697 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6698 {
6699     struct vlan_splinter *vsp;
6700
6701     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6702                              &ofproto->vlandev_map) {
6703         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6704             return vsp;
6705         }
6706     }
6707
6708     return NULL;
6709 }
6710
6711 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6712  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6713  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6714  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6715  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6716  *
6717  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6718  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6719  * always does.*/
6720 static uint16_t
6721 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6722                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6723 {
6724     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6725         const struct vlan_splinter *vsp;
6726
6727         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6728         if (vsp) {
6729             if (vid) {
6730                 *vid = vsp->vid;
6731             }
6732             return vsp->realdev_ofp_port;
6733         }
6734     }
6735     return 0;
6736 }
6737
6738 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6739  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6740  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6741  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6742  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6743  * making any changes. */
6744 static bool
6745 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6746 {
6747     uint16_t realdev;
6748     int vid;
6749
6750     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
6751     if (!realdev) {
6752         return false;
6753     }
6754
6755     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6756      * the VLAN device's VLAN ID. */
6757     flow->in_port = realdev;
6758     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6759     return true;
6760 }
6761
6762 static void
6763 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6764 {
6765     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6766     struct vlan_splinter *vsp;
6767
6768     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6769     if (vsp) {
6770         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6771         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6772         free(vsp);
6773
6774         port->realdev_ofp_port = 0;
6775     } else {
6776         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6777     }
6778 }
6779
6780 static void
6781 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6782 {
6783     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6784
6785     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6786         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6787             == realdev_ofp_port)) {
6788         struct vlan_splinter *vsp;
6789
6790         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6791         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6792                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6793         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6794                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6795         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6796         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6797         vsp->vid = vid;
6798
6799         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6800     } else {
6801         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6802     }
6803 }
6804 \f
6805 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6806     enumerate_types,
6807     enumerate_names,
6808     del,
6809     alloc,
6810     construct,
6811     destruct,
6812     dealloc,
6813     run,
6814     run_fast,
6815     wait,
6816     flush,
6817     get_features,
6818     get_tables,
6819     port_alloc,
6820     port_construct,
6821     port_destruct,
6822     port_dealloc,
6823     port_modified,
6824     port_reconfigured,
6825     port_query_by_name,
6826     port_add,
6827     port_del,
6828     port_get_stats,
6829     port_dump_start,
6830     port_dump_next,
6831     port_dump_done,
6832     port_poll,
6833     port_poll_wait,
6834     port_is_lacp_current,
6835     NULL,                       /* rule_choose_table */
6836     rule_alloc,
6837     rule_construct,
6838     rule_destruct,
6839     rule_dealloc,
6840     rule_get_stats,
6841     rule_execute,
6842     rule_modify_actions,
6843     set_frag_handling,
6844     packet_out,
6845     set_netflow,
6846     get_netflow_ids,
6847     set_sflow,
6848     set_cfm,
6849     get_cfm_fault,
6850     get_cfm_remote_mpids,
6851     get_cfm_health,
6852     set_stp,
6853     get_stp_status,
6854     set_stp_port,
6855     get_stp_port_status,
6856     set_queues,
6857     bundle_set,
6858     bundle_remove,
6859     mirror_set,
6860     mirror_get_stats,
6861     set_flood_vlans,
6862     is_mirror_output_bundle,
6863     forward_bpdu_changed,
6864     set_mac_idle_time,
6865     set_realdev,
6866 };