ofp-print: Print every flow on a new line for NXST_FLOW replies too.
[openvswitch] / ofproto / ofproto.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010 Nicira Networks.
3  * Copyright (c) 2010 Jean Tourrilhes - HP-Labs.
4  *
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <config.h>
19 #include "ofproto.h"
20 #include <errno.h>
21 #include <inttypes.h>
22 #include <sys/socket.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <netinet/in.h>
25 #include <stdbool.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include "byte-order.h"
28 #include "classifier.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "discovery.h"
31 #include "dpif.h"
32 #include "dynamic-string.h"
33 #include "fail-open.h"
34 #include "hash.h"
35 #include "hmap.h"
36 #include "in-band.h"
37 #include "mac-learning.h"
38 #include "netdev.h"
39 #include "netflow.h"
40 #include "nx-match.h"
41 #include "odp-util.h"
42 #include "ofp-print.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofproto-sflow.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "openflow/nicira-ext.h"
47 #include "openflow/openflow.h"
48 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
49 #include "packets.h"
50 #include "pinsched.h"
51 #include "pktbuf.h"
52 #include "poll-loop.h"
53 #include "rconn.h"
54 #include "shash.h"
55 #include "status.h"
56 #include "stream-ssl.h"
57 #include "svec.h"
58 #include "tag.h"
59 #include "timeval.h"
60 #include "unixctl.h"
61 #include "vconn.h"
62 #include "vlog.h"
63
64 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto);
65
66 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
67 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
68 COVERAGE_DEFINE(odp_overflow);
69 COVERAGE_DEFINE(ofproto_agg_request);
70 COVERAGE_DEFINE(ofproto_costly_flags);
71 COVERAGE_DEFINE(ofproto_ctlr_action);
72 COVERAGE_DEFINE(ofproto_del_rule);
73 COVERAGE_DEFINE(ofproto_error);
74 COVERAGE_DEFINE(ofproto_expiration);
75 COVERAGE_DEFINE(ofproto_expired);
76 COVERAGE_DEFINE(ofproto_flows_req);
77 COVERAGE_DEFINE(ofproto_flush);
78 COVERAGE_DEFINE(ofproto_invalidated);
79 COVERAGE_DEFINE(ofproto_no_packet_in);
80 COVERAGE_DEFINE(ofproto_ofconn_stuck);
81 COVERAGE_DEFINE(ofproto_ofp2odp);
82 COVERAGE_DEFINE(ofproto_packet_in);
83 COVERAGE_DEFINE(ofproto_packet_out);
84 COVERAGE_DEFINE(ofproto_queue_req);
85 COVERAGE_DEFINE(ofproto_recv_openflow);
86 COVERAGE_DEFINE(ofproto_reinit_ports);
87 COVERAGE_DEFINE(ofproto_unexpected_rule);
88 COVERAGE_DEFINE(ofproto_uninstallable);
89 COVERAGE_DEFINE(ofproto_update_port);
90
91 #include "sflow_api.h"
92
93 struct ofport {
94     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
95     struct netdev *netdev;
96     struct ofp_phy_port opp;    /* In host byte order. */
97     uint16_t odp_port;
98 };
99
100 static void ofport_free(struct ofport *);
101 static void hton_ofp_phy_port(struct ofp_phy_port *);
102
103 static int xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
104                          const struct flow *, struct ofproto *,
105                          const struct ofpbuf *packet,
106                          struct odp_actions *out, tag_type *tags,
107                          bool *may_set_up_flow, uint16_t *nf_output_iface);
108
109 /* An OpenFlow flow. */
110 struct rule {
111     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
112     long long int created;      /* Creation time. */
113
114     /* These statistics:
115      *
116      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
117      *     whose own statistics have been folded into the rule.
118      *
119      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
120      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
121      *     case in rule_execute()).
122      *
123      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
124      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
125      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any facet.
126      */
127     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
128     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
129
130     ovs_be64 flow_cookie;        /* Controller-issued identifier. */
131
132     struct cls_rule cr;          /* In owning ofproto's classifier. */
133     uint16_t idle_timeout;       /* In seconds from time of last use. */
134     uint16_t hard_timeout;       /* In seconds from time of creation. */
135     bool send_flow_removed;      /* Send a flow removed message? */
136     int n_actions;               /* Number of elements in actions[]. */
137     union ofp_action *actions;   /* OpenFlow actions. */
138     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
139 };
140
141 static struct rule *rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *);
142 static bool rule_is_hidden(const struct rule *);
143
144 static struct rule *rule_create(const struct cls_rule *,
145                                 const union ofp_action *, size_t n_actions,
146                                 uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
147                                 ovs_be64 flow_cookie, bool send_flow_removed);
148 static void rule_destroy(struct ofproto *, struct rule *);
149 static void rule_free(struct rule *);
150
151 static struct rule *rule_lookup(struct ofproto *, const struct flow *);
152 static void rule_insert(struct ofproto *, struct rule *);
153 static void rule_remove(struct ofproto *, struct rule *);
154
155 static void rule_send_removed(struct ofproto *, struct rule *, uint8_t reason);
156
157 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow. */
158 struct facet {
159     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
160
161     /* These statistics:
162      *
163      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
164      *     dpif_execute().
165      *
166      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
167      *     when a flow was deleted (e.g. dpif_flow_del()) or when its
168      *     statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with ODPPF_ZERO_STATS).
169      *
170      *   - Do not include any packets or bytes that can currently be obtained
171      *     from the datapath by, e.g., dpif_flow_get().
172      */
173     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
174     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
175
176     /* Number of bytes passed to account_cb.  This may include bytes that can
177      * currently obtained from the datapath (thus, it can be greater than
178      * byte_count). */
179     uint64_t accounted_bytes;
180
181     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
182     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
183     struct rule *rule;           /* Owning rule. */
184     struct flow flow;            /* Exact-match flow. */
185     bool installed;              /* Installed in datapath? */
186     bool may_install;            /* True ordinarily; false if actions must
187                                   * be reassessed for every packet. */
188     int n_actions;               /* Number of elements in actions[]. */
189     union odp_action *actions;   /* Datapath actions. */
190     tag_type tags;               /* Tags (set only by hooks). */
191     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
192 };
193
194 static struct facet *facet_create(struct ofproto *, struct rule *,
195                                   const struct flow *,
196                                   const struct ofpbuf *packet);
197 static void facet_remove(struct ofproto *, struct facet *);
198 static void facet_free(struct facet *);
199
200 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto *, const struct flow *);
201 static bool facet_revalidate(struct ofproto *, struct facet *);
202
203 static void facet_install(struct ofproto *, struct facet *, bool zero_stats);
204 static void facet_uninstall(struct ofproto *, struct facet *);
205 static void facet_flush_stats(struct ofproto *, struct facet *);
206
207 static void facet_make_actions(struct ofproto *, struct facet *,
208                                const struct ofpbuf *packet);
209 static void facet_update_stats(struct ofproto *, struct facet *,
210                                const struct odp_flow_stats *);
211
212 /* ofproto supports two kinds of OpenFlow connections:
213  *
214  *   - "Primary" connections to ordinary OpenFlow controllers.  ofproto
215  *     maintains persistent connections to these controllers and by default
216  *     sends them asynchronous messages such as packet-ins.
217  *
218  *   - "Service" connections, e.g. from ovs-ofctl.  When these connections
219  *     drop, it is the other side's responsibility to reconnect them if
220  *     necessary.  ofproto does not send them asynchronous messages by default.
221  *
222  * Currently, active (tcp, ssl, unix) connections are always "primary"
223  * connections and passive (ptcp, pssl, punix) connections are always "service"
224  * connections.  There is no inherent reason for this, but it reflects the
225  * common case.
226  */
227 enum ofconn_type {
228     OFCONN_PRIMARY,             /* An ordinary OpenFlow controller. */
229     OFCONN_SERVICE              /* A service connection, e.g. "ovs-ofctl". */
230 };
231
232 /* A listener for incoming OpenFlow "service" connections. */
233 struct ofservice {
234     struct hmap_node node;      /* In struct ofproto's "services" hmap. */
235     struct pvconn *pvconn;      /* OpenFlow connection listener. */
236
237     /* These are not used by ofservice directly.  They are settings for
238      * accepted "struct ofconn"s from the pvconn. */
239     int probe_interval;         /* Max idle time before probing, in seconds. */
240     int rate_limit;             /* Max packet-in rate in packets per second. */
241     int burst_limit;            /* Limit on accumulating packet credits. */
242 };
243
244 static struct ofservice *ofservice_lookup(struct ofproto *,
245                                           const char *target);
246 static int ofservice_create(struct ofproto *,
247                             const struct ofproto_controller *);
248 static void ofservice_reconfigure(struct ofservice *,
249                                   const struct ofproto_controller *);
250 static void ofservice_destroy(struct ofproto *, struct ofservice *);
251
252 /* An OpenFlow connection. */
253 struct ofconn {
254     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that owns this connection. */
255     struct list node;           /* In struct ofproto's "all_conns" list. */
256     struct rconn *rconn;        /* OpenFlow connection. */
257     enum ofconn_type type;      /* Type. */
258     enum nx_flow_format flow_format; /* Currently selected flow format. */
259
260     /* OFPT_PACKET_IN related data. */
261     struct rconn_packet_counter *packet_in_counter; /* # queued on 'rconn'. */
262     struct pinsched *schedulers[2]; /* Indexed by reason code; see below. */
263     struct pktbuf *pktbuf;         /* OpenFlow packet buffers. */
264     int miss_send_len;             /* Bytes to send of buffered packets. */
265
266     /* Number of OpenFlow messages queued on 'rconn' as replies to OpenFlow
267      * requests, and the maximum number before we stop reading OpenFlow
268      * requests.  */
269 #define OFCONN_REPLY_MAX 100
270     struct rconn_packet_counter *reply_counter;
271
272     /* type == OFCONN_PRIMARY only. */
273     enum nx_role role;           /* Role. */
274     struct hmap_node hmap_node;  /* In struct ofproto's "controllers" map. */
275     struct discovery *discovery; /* Controller discovery object, if enabled. */
276     struct status_category *ss;  /* Switch status category. */
277     enum ofproto_band band;      /* In-band or out-of-band? */
278 };
279
280 /* We use OFPR_NO_MATCH and OFPR_ACTION as indexes into struct ofconn's
281  * "schedulers" array.  Their values are 0 and 1, and their meanings and values
282  * coincide with _ODPL_MISS_NR and _ODPL_ACTION_NR, so this is convenient.  In
283  * case anything ever changes, check their values here.  */
284 #define N_SCHEDULERS 2
285 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == 0);
286 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == _ODPL_MISS_NR);
287 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == 1);
288 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == _ODPL_ACTION_NR);
289
290 static struct ofconn *ofconn_create(struct ofproto *, struct rconn *,
291                                     enum ofconn_type);
292 static void ofconn_destroy(struct ofconn *);
293 static void ofconn_run(struct ofconn *);
294 static void ofconn_wait(struct ofconn *);
295 static bool ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *);
296 static char *ofconn_make_name(const struct ofproto *, const char *target);
297 static void ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *, int rate, int burst);
298
299 static void queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
300                      struct rconn_packet_counter *counter);
301
302 static void send_packet_in(struct ofproto *, struct ofpbuf *odp_msg);
303 static void do_send_packet_in(struct ofpbuf *odp_msg, void *ofconn);
304
305 struct ofproto {
306     /* Settings. */
307     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
308     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
309     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
310     char *hw_desc;              /* Hardware. */
311     char *sw_desc;              /* Software version. */
312     char *serial_desc;          /* Serial number. */
313     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
314
315     /* Datapath. */
316     struct dpif *dpif;
317     struct netdev_monitor *netdev_monitor;
318     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
319     struct shash port_by_name;
320     uint32_t max_ports;
321
322     /* Configuration. */
323     struct switch_status *switch_status;
324     struct fail_open *fail_open;
325     struct netflow *netflow;
326     struct ofproto_sflow *sflow;
327
328     /* In-band control. */
329     struct in_band *in_band;
330     long long int next_in_band_update;
331     struct sockaddr_in *extra_in_band_remotes;
332     size_t n_extra_remotes;
333     int in_band_queue;
334
335     /* Flow table. */
336     struct classifier cls;
337     long long int next_expiration;
338
339     /* Facets. */
340     struct hmap facets;
341     bool need_revalidate;
342     struct tag_set revalidate_set;
343
344     /* OpenFlow connections. */
345     struct hmap controllers;   /* Controller "struct ofconn"s. */
346     struct list all_conns;     /* Contains "struct ofconn"s. */
347     enum ofproto_fail_mode fail_mode;
348
349     /* OpenFlow listeners. */
350     struct hmap services;       /* Contains "struct ofservice"s. */
351     struct pvconn **snoops;
352     size_t n_snoops;
353
354     /* Hooks for ovs-vswitchd. */
355     const struct ofhooks *ofhooks;
356     void *aux;
357
358     /* Used by default ofhooks. */
359     struct mac_learning *ml;
360 };
361
362 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
363
364 static const struct ofhooks default_ofhooks;
365
366 static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
367 static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
368
369 static int ofproto_expire(struct ofproto *);
370
371 static void handle_odp_msg(struct ofproto *, struct ofpbuf *);
372
373 static void handle_openflow(struct ofconn *, struct ofpbuf *);
374
375 static struct ofport *get_port(const struct ofproto *, uint16_t odp_port);
376 static void update_port(struct ofproto *, const char *devname);
377 static int init_ports(struct ofproto *);
378 static void reinit_ports(struct ofproto *);
379
380 int
381 ofproto_create(const char *datapath, const char *datapath_type,
382                const struct ofhooks *ofhooks, void *aux,
383                struct ofproto **ofprotop)
384 {
385     struct odp_stats stats;
386     struct ofproto *p;
387     struct dpif *dpif;
388     int error;
389
390     *ofprotop = NULL;
391
392     /* Connect to datapath and start listening for messages. */
393     error = dpif_open(datapath, datapath_type, &dpif);
394     if (error) {
395         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", datapath, strerror(error));
396         return error;
397     }
398     error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
399     if (error) {
400         VLOG_ERR("failed to obtain stats for datapath %s: %s",
401                  datapath, strerror(error));
402         dpif_close(dpif);
403         return error;
404     }
405     error = dpif_recv_set_mask(dpif, ODPL_MISS | ODPL_ACTION | ODPL_SFLOW);
406     if (error) {
407         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s",
408                  datapath, strerror(error));
409         dpif_close(dpif);
410         return error;
411     }
412     dpif_flow_flush(dpif);
413     dpif_recv_purge(dpif);
414
415     /* Initialize settings. */
416     p = xzalloc(sizeof *p);
417     p->fallback_dpid = pick_fallback_dpid();
418     p->datapath_id = p->fallback_dpid;
419     p->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
420     p->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
421     p->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
422     p->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
423     p->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
424
425     /* Initialize datapath. */
426     p->dpif = dpif;
427     p->netdev_monitor = netdev_monitor_create();
428     hmap_init(&p->ports);
429     shash_init(&p->port_by_name);
430     p->max_ports = stats.max_ports;
431
432     /* Initialize submodules. */
433     p->switch_status = switch_status_create(p);
434     p->fail_open = NULL;
435     p->netflow = NULL;
436     p->sflow = NULL;
437
438     /* Initialize in-band control. */
439     p->in_band = NULL;
440     p->in_band_queue = -1;
441
442     /* Initialize flow table. */
443     classifier_init(&p->cls);
444     p->next_expiration = time_msec() + 1000;
445
446     /* Initialize facet table. */
447     hmap_init(&p->facets);
448     p->need_revalidate = false;
449     tag_set_init(&p->revalidate_set);
450
451     /* Initialize OpenFlow connections. */
452     list_init(&p->all_conns);
453     hmap_init(&p->controllers);
454     hmap_init(&p->services);
455     p->snoops = NULL;
456     p->n_snoops = 0;
457
458     /* Initialize hooks. */
459     if (ofhooks) {
460         p->ofhooks = ofhooks;
461         p->aux = aux;
462         p->ml = NULL;
463     } else {
464         p->ofhooks = &default_ofhooks;
465         p->aux = p;
466         p->ml = mac_learning_create();
467     }
468
469     /* Pick final datapath ID. */
470     p->datapath_id = pick_datapath_id(p);
471     VLOG_INFO("using datapath ID %016"PRIx64, p->datapath_id);
472
473     *ofprotop = p;
474     return 0;
475 }
476
477 void
478 ofproto_set_datapath_id(struct ofproto *p, uint64_t datapath_id)
479 {
480     uint64_t old_dpid = p->datapath_id;
481     p->datapath_id = datapath_id ? datapath_id : pick_datapath_id(p);
482     if (p->datapath_id != old_dpid) {
483         VLOG_INFO("datapath ID changed to %016"PRIx64, p->datapath_id);
484
485         /* Force all active connections to reconnect, since there is no way to
486          * notify a controller that the datapath ID has changed. */
487         ofproto_reconnect_controllers(p);
488     }
489 }
490
491 static bool
492 is_discovery_controller(const struct ofproto_controller *c)
493 {
494     return !strcmp(c->target, "discover");
495 }
496
497 static bool
498 is_in_band_controller(const struct ofproto_controller *c)
499 {
500     return is_discovery_controller(c) || c->band == OFPROTO_IN_BAND;
501 }
502
503 /* Creates a new controller in 'ofproto'.  Some of the settings are initially
504  * drawn from 'c', but update_controller() needs to be called later to finish
505  * the new ofconn's configuration. */
506 static void
507 add_controller(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
508 {
509     struct discovery *discovery;
510     struct ofconn *ofconn;
511
512     if (is_discovery_controller(c)) {
513         int error = discovery_create(c->accept_re, c->update_resolv_conf,
514                                      ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
515                                      &discovery);
516         if (error) {
517             return;
518         }
519     } else {
520         discovery = NULL;
521     }
522
523     ofconn = ofconn_create(ofproto, rconn_create(5, 8), OFCONN_PRIMARY);
524     ofconn->pktbuf = pktbuf_create();
525     ofconn->miss_send_len = OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN;
526     if (discovery) {
527         ofconn->discovery = discovery;
528     } else {
529         char *name = ofconn_make_name(ofproto, c->target);
530         rconn_connect(ofconn->rconn, c->target, name);
531         free(name);
532     }
533     hmap_insert(&ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node,
534                 hash_string(c->target, 0));
535 }
536
537 /* Reconfigures 'ofconn' to match 'c'.  This function cannot update an ofconn's
538  * target or turn discovery on or off (these are done by creating new ofconns
539  * and deleting old ones), but it can update the rest of an ofconn's
540  * settings. */
541 static void
542 update_controller(struct ofconn *ofconn, const struct ofproto_controller *c)
543 {
544     int probe_interval;
545
546     ofconn->band = (is_in_band_controller(c)
547                     ? OFPROTO_IN_BAND : OFPROTO_OUT_OF_BAND);
548
549     rconn_set_max_backoff(ofconn->rconn, c->max_backoff);
550
551     probe_interval = c->probe_interval ? MAX(c->probe_interval, 5) : 0;
552     rconn_set_probe_interval(ofconn->rconn, probe_interval);
553
554     if (ofconn->discovery) {
555         discovery_set_update_resolv_conf(ofconn->discovery,
556                                          c->update_resolv_conf);
557         discovery_set_accept_controller_re(ofconn->discovery, c->accept_re);
558     }
559
560     ofconn_set_rate_limit(ofconn, c->rate_limit, c->burst_limit);
561 }
562
563 static const char *
564 ofconn_get_target(const struct ofconn *ofconn)
565 {
566     return ofconn->discovery ? "discover" : rconn_get_target(ofconn->rconn);
567 }
568
569 static struct ofconn *
570 find_controller_by_target(struct ofproto *ofproto, const char *target)
571 {
572     struct ofconn *ofconn;
573
574     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofconn, hmap_node,
575                              hash_string(target, 0), &ofproto->controllers) {
576         if (!strcmp(ofconn_get_target(ofconn), target)) {
577             return ofconn;
578         }
579     }
580     return NULL;
581 }
582
583 static void
584 update_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto)
585 {
586     const struct ofconn *ofconn;
587     struct sockaddr_in *addrs;
588     size_t max_addrs, n_addrs;
589     bool discovery;
590     size_t i;
591
592     /* Allocate enough memory for as many remotes as we could possibly have. */
593     max_addrs = ofproto->n_extra_remotes + hmap_count(&ofproto->controllers);
594     addrs = xmalloc(max_addrs * sizeof *addrs);
595     n_addrs = 0;
596
597     /* Add all the remotes. */
598     discovery = false;
599     HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &ofproto->controllers) {
600         struct sockaddr_in *sin = &addrs[n_addrs];
601
602         if (ofconn->band == OFPROTO_OUT_OF_BAND) {
603             continue;
604         }
605
606         sin->sin_addr.s_addr = rconn_get_remote_ip(ofconn->rconn);
607         if (sin->sin_addr.s_addr) {
608             sin->sin_port = rconn_get_remote_port(ofconn->rconn);
609             n_addrs++;
610         }
611         if (ofconn->discovery) {
612             discovery = true;
613         }
614     }
615     for (i = 0; i < ofproto->n_extra_remotes; i++) {
616         addrs[n_addrs++] = ofproto->extra_in_band_remotes[i];
617     }
618
619     /* Create or update or destroy in-band.
620      *
621      * Ordinarily we only enable in-band if there's at least one remote
622      * address, but discovery needs the in-band rules for DHCP to be installed
623      * even before we know any remote addresses. */
624     if (n_addrs || discovery) {
625         if (!ofproto->in_band) {
626             in_band_create(ofproto, ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
627                            &ofproto->in_band);
628         }
629         if (ofproto->in_band) {
630             in_band_set_remotes(ofproto->in_band, addrs, n_addrs);
631         }
632         in_band_set_queue(ofproto->in_band, ofproto->in_band_queue);
633         ofproto->next_in_band_update = time_msec() + 1000;
634     } else {
635         in_band_destroy(ofproto->in_band);
636         ofproto->in_band = NULL;
637     }
638
639     /* Clean up. */
640     free(addrs);
641 }
642
643 static void
644 update_fail_open(struct ofproto *p)
645 {
646     struct ofconn *ofconn;
647
648     if (!hmap_is_empty(&p->controllers)
649             && p->fail_mode == OFPROTO_FAIL_STANDALONE) {
650         struct rconn **rconns;
651         size_t n;
652
653         if (!p->fail_open) {
654             p->fail_open = fail_open_create(p, p->switch_status);
655         }
656
657         n = 0;
658         rconns = xmalloc(hmap_count(&p->controllers) * sizeof *rconns);
659         HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
660             rconns[n++] = ofconn->rconn;
661         }
662
663         fail_open_set_controllers(p->fail_open, rconns, n);
664         /* p->fail_open takes ownership of 'rconns'. */
665     } else {
666         fail_open_destroy(p->fail_open);
667         p->fail_open = NULL;
668     }
669 }
670
671 void
672 ofproto_set_controllers(struct ofproto *p,
673                         const struct ofproto_controller *controllers,
674                         size_t n_controllers)
675 {
676     struct shash new_controllers;
677     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
678     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
679     bool ss_exists;
680     size_t i;
681
682     /* Create newly configured controllers and services.
683      * Create a name to ofproto_controller mapping in 'new_controllers'. */
684     shash_init(&new_controllers);
685     for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
686         const struct ofproto_controller *c = &controllers[i];
687
688         if (!vconn_verify_name(c->target) || !strcmp(c->target, "discover")) {
689             if (!find_controller_by_target(p, c->target)) {
690                 add_controller(p, c);
691             }
692         } else if (!pvconn_verify_name(c->target)) {
693             if (!ofservice_lookup(p, c->target) && ofservice_create(p, c)) {
694                 continue;
695             }
696         } else {
697             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unsupported controller \"%s\"",
698                          dpif_name(p->dpif), c->target);
699             continue;
700         }
701
702         shash_add_once(&new_controllers, c->target, &controllers[i]);
703     }
704
705     /* Delete controllers that are no longer configured.
706      * Update configuration of all now-existing controllers. */
707     ss_exists = false;
708     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
709         struct ofproto_controller *c;
710
711         c = shash_find_data(&new_controllers, ofconn_get_target(ofconn));
712         if (!c) {
713             ofconn_destroy(ofconn);
714         } else {
715             update_controller(ofconn, c);
716             if (ofconn->ss) {
717                 ss_exists = true;
718             }
719         }
720     }
721
722     /* Delete services that are no longer configured.
723      * Update configuration of all now-existing services. */
724     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
725         struct ofproto_controller *c;
726
727         c = shash_find_data(&new_controllers,
728                             pvconn_get_name(ofservice->pvconn));
729         if (!c) {
730             ofservice_destroy(p, ofservice);
731         } else {
732             ofservice_reconfigure(ofservice, c);
733         }
734     }
735
736     shash_destroy(&new_controllers);
737
738     update_in_band_remotes(p);
739     update_fail_open(p);
740
741     if (!hmap_is_empty(&p->controllers) && !ss_exists) {
742         ofconn = CONTAINER_OF(hmap_first(&p->controllers),
743                               struct ofconn, hmap_node);
744         ofconn->ss = switch_status_register(p->switch_status, "remote",
745                                             rconn_status_cb, ofconn->rconn);
746     }
747 }
748
749 void
750 ofproto_set_fail_mode(struct ofproto *p, enum ofproto_fail_mode fail_mode)
751 {
752     p->fail_mode = fail_mode;
753     update_fail_open(p);
754 }
755
756 /* Drops the connections between 'ofproto' and all of its controllers, forcing
757  * them to reconnect. */
758 void
759 ofproto_reconnect_controllers(struct ofproto *ofproto)
760 {
761     struct ofconn *ofconn;
762
763     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
764         rconn_reconnect(ofconn->rconn);
765     }
766 }
767
768 static bool
769 any_extras_changed(const struct ofproto *ofproto,
770                    const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
771 {
772     size_t i;
773
774     if (n != ofproto->n_extra_remotes) {
775         return true;
776     }
777
778     for (i = 0; i < n; i++) {
779         const struct sockaddr_in *old = &ofproto->extra_in_band_remotes[i];
780         const struct sockaddr_in *new = &extras[i];
781
782         if (old->sin_addr.s_addr != new->sin_addr.s_addr ||
783             old->sin_port != new->sin_port) {
784             return true;
785         }
786     }
787
788     return false;
789 }
790
791 /* Sets the 'n' TCP port addresses in 'extras' as ones to which 'ofproto''s
792  * in-band control should guarantee access, in the same way that in-band
793  * control guarantees access to OpenFlow controllers. */
794 void
795 ofproto_set_extra_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto,
796                                   const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
797 {
798     if (!any_extras_changed(ofproto, extras, n)) {
799         return;
800     }
801
802     free(ofproto->extra_in_band_remotes);
803     ofproto->n_extra_remotes = n;
804     ofproto->extra_in_band_remotes = xmemdup(extras, n * sizeof *extras);
805
806     update_in_band_remotes(ofproto);
807 }
808
809 /* Sets the OpenFlow queue used by flows set up by in-band control on
810  * 'ofproto' to 'queue_id'.  If 'queue_id' is negative, then in-band control
811  * flows will use the default queue. */
812 void
813 ofproto_set_in_band_queue(struct ofproto *ofproto, int queue_id)
814 {
815     if (queue_id != ofproto->in_band_queue) {
816         ofproto->in_band_queue = queue_id;
817         update_in_band_remotes(ofproto);
818     }
819 }
820
821 void
822 ofproto_set_desc(struct ofproto *p,
823                  const char *mfr_desc, const char *hw_desc,
824                  const char *sw_desc, const char *serial_desc,
825                  const char *dp_desc)
826 {
827     struct ofp_desc_stats *ods;
828
829     if (mfr_desc) {
830         if (strlen(mfr_desc) >= sizeof ods->mfr_desc) {
831             VLOG_WARN("truncating mfr_desc, must be less than %zu characters",
832                     sizeof ods->mfr_desc);
833         }
834         free(p->mfr_desc);
835         p->mfr_desc = xstrdup(mfr_desc);
836     }
837     if (hw_desc) {
838         if (strlen(hw_desc) >= sizeof ods->hw_desc) {
839             VLOG_WARN("truncating hw_desc, must be less than %zu characters",
840                     sizeof ods->hw_desc);
841         }
842         free(p->hw_desc);
843         p->hw_desc = xstrdup(hw_desc);
844     }
845     if (sw_desc) {
846         if (strlen(sw_desc) >= sizeof ods->sw_desc) {
847             VLOG_WARN("truncating sw_desc, must be less than %zu characters",
848                     sizeof ods->sw_desc);
849         }
850         free(p->sw_desc);
851         p->sw_desc = xstrdup(sw_desc);
852     }
853     if (serial_desc) {
854         if (strlen(serial_desc) >= sizeof ods->serial_num) {
855             VLOG_WARN("truncating serial_desc, must be less than %zu "
856                     "characters",
857                     sizeof ods->serial_num);
858         }
859         free(p->serial_desc);
860         p->serial_desc = xstrdup(serial_desc);
861     }
862     if (dp_desc) {
863         if (strlen(dp_desc) >= sizeof ods->dp_desc) {
864             VLOG_WARN("truncating dp_desc, must be less than %zu characters",
865                     sizeof ods->dp_desc);
866         }
867         free(p->dp_desc);
868         p->dp_desc = xstrdup(dp_desc);
869     }
870 }
871
872 static int
873 set_pvconns(struct pvconn ***pvconnsp, size_t *n_pvconnsp,
874             const struct svec *svec)
875 {
876     struct pvconn **pvconns = *pvconnsp;
877     size_t n_pvconns = *n_pvconnsp;
878     int retval = 0;
879     size_t i;
880
881     for (i = 0; i < n_pvconns; i++) {
882         pvconn_close(pvconns[i]);
883     }
884     free(pvconns);
885
886     pvconns = xmalloc(svec->n * sizeof *pvconns);
887     n_pvconns = 0;
888     for (i = 0; i < svec->n; i++) {
889         const char *name = svec->names[i];
890         struct pvconn *pvconn;
891         int error;
892
893         error = pvconn_open(name, &pvconn);
894         if (!error) {
895             pvconns[n_pvconns++] = pvconn;
896         } else {
897             VLOG_ERR("failed to listen on %s: %s", name, strerror(error));
898             if (!retval) {
899                 retval = error;
900             }
901         }
902     }
903
904     *pvconnsp = pvconns;
905     *n_pvconnsp = n_pvconns;
906
907     return retval;
908 }
909
910 int
911 ofproto_set_snoops(struct ofproto *ofproto, const struct svec *snoops)
912 {
913     return set_pvconns(&ofproto->snoops, &ofproto->n_snoops, snoops);
914 }
915
916 int
917 ofproto_set_netflow(struct ofproto *ofproto,
918                     const struct netflow_options *nf_options)
919 {
920     if (nf_options && nf_options->collectors.n) {
921         if (!ofproto->netflow) {
922             ofproto->netflow = netflow_create();
923         }
924         return netflow_set_options(ofproto->netflow, nf_options);
925     } else {
926         netflow_destroy(ofproto->netflow);
927         ofproto->netflow = NULL;
928         return 0;
929     }
930 }
931
932 void
933 ofproto_set_sflow(struct ofproto *ofproto,
934                   const struct ofproto_sflow_options *oso)
935 {
936     struct ofproto_sflow *os = ofproto->sflow;
937     if (oso) {
938         if (!os) {
939             struct ofport *ofport;
940
941             os = ofproto->sflow = ofproto_sflow_create(ofproto->dpif);
942             HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->ports) {
943                 ofproto_sflow_add_port(os, ofport->odp_port,
944                                        netdev_get_name(ofport->netdev));
945             }
946         }
947         ofproto_sflow_set_options(os, oso);
948     } else {
949         ofproto_sflow_destroy(os);
950         ofproto->sflow = NULL;
951     }
952 }
953
954 uint64_t
955 ofproto_get_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
956 {
957     return ofproto->datapath_id;
958 }
959
960 bool
961 ofproto_has_primary_controller(const struct ofproto *ofproto)
962 {
963     return !hmap_is_empty(&ofproto->controllers);
964 }
965
966 enum ofproto_fail_mode
967 ofproto_get_fail_mode(const struct ofproto *p)
968 {
969     return p->fail_mode;
970 }
971
972 void
973 ofproto_get_snoops(const struct ofproto *ofproto, struct svec *snoops)
974 {
975     size_t i;
976
977     for (i = 0; i < ofproto->n_snoops; i++) {
978         svec_add(snoops, pvconn_get_name(ofproto->snoops[i]));
979     }
980 }
981
982 void
983 ofproto_destroy(struct ofproto *p)
984 {
985     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
986     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
987     struct ofport *ofport, *next_ofport;
988     size_t i;
989
990     if (!p) {
991         return;
992     }
993
994     /* Destroy fail-open and in-band early, since they touch the classifier. */
995     fail_open_destroy(p->fail_open);
996     p->fail_open = NULL;
997
998     in_band_destroy(p->in_band);
999     p->in_band = NULL;
1000     free(p->extra_in_band_remotes);
1001
1002     ofproto_flush_flows(p);
1003     classifier_destroy(&p->cls);
1004     hmap_destroy(&p->facets);
1005
1006     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
1007         ofconn_destroy(ofconn);
1008     }
1009     hmap_destroy(&p->controllers);
1010
1011     dpif_close(p->dpif);
1012     netdev_monitor_destroy(p->netdev_monitor);
1013     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofport, next_ofport, hmap_node, &p->ports) {
1014         hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
1015         ofport_free(ofport);
1016     }
1017     shash_destroy(&p->port_by_name);
1018
1019     switch_status_destroy(p->switch_status);
1020     netflow_destroy(p->netflow);
1021     ofproto_sflow_destroy(p->sflow);
1022
1023     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
1024         ofservice_destroy(p, ofservice);
1025     }
1026     hmap_destroy(&p->services);
1027
1028     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1029         pvconn_close(p->snoops[i]);
1030     }
1031     free(p->snoops);
1032
1033     mac_learning_destroy(p->ml);
1034
1035     free(p->mfr_desc);
1036     free(p->hw_desc);
1037     free(p->sw_desc);
1038     free(p->serial_desc);
1039     free(p->dp_desc);
1040
1041     hmap_destroy(&p->ports);
1042
1043     free(p);
1044 }
1045
1046 int
1047 ofproto_run(struct ofproto *p)
1048 {
1049     int error = ofproto_run1(p);
1050     if (!error) {
1051         error = ofproto_run2(p, false);
1052     }
1053     return error;
1054 }
1055
1056 static void
1057 process_port_change(struct ofproto *ofproto, int error, char *devname)
1058 {
1059     if (error == ENOBUFS) {
1060         reinit_ports(ofproto);
1061     } else if (!error) {
1062         update_port(ofproto, devname);
1063         free(devname);
1064     }
1065 }
1066
1067 /* Returns a "preference level" for snooping 'ofconn'.  A higher return value
1068  * means that 'ofconn' is more interesting for monitoring than a lower return
1069  * value. */
1070 static int
1071 snoop_preference(const struct ofconn *ofconn)
1072 {
1073     switch (ofconn->role) {
1074     case NX_ROLE_MASTER:
1075         return 3;
1076     case NX_ROLE_OTHER:
1077         return 2;
1078     case NX_ROLE_SLAVE:
1079         return 1;
1080     default:
1081         /* Shouldn't happen. */
1082         return 0;
1083     }
1084 }
1085
1086 /* One of ofproto's "snoop" pvconns has accepted a new connection on 'vconn'.
1087  * Connects this vconn to a controller. */
1088 static void
1089 add_snooper(struct ofproto *ofproto, struct vconn *vconn)
1090 {
1091     struct ofconn *ofconn, *best;
1092
1093     /* Pick a controller for monitoring. */
1094     best = NULL;
1095     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
1096         if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY
1097             && (!best || snoop_preference(ofconn) > snoop_preference(best))) {
1098             best = ofconn;
1099         }
1100     }
1101
1102     if (best) {
1103         rconn_add_monitor(best->rconn, vconn);
1104     } else {
1105         VLOG_INFO_RL(&rl, "no controller connection to snoop");
1106         vconn_close(vconn);
1107     }
1108 }
1109
1110 int
1111 ofproto_run1(struct ofproto *p)
1112 {
1113     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
1114     struct ofservice *ofservice;
1115     char *devname;
1116     int error;
1117     int i;
1118
1119     if (shash_is_empty(&p->port_by_name)) {
1120         init_ports(p);
1121     }
1122
1123     for (i = 0; i < 50; i++) {
1124         struct ofpbuf *buf;
1125
1126         error = dpif_recv(p->dpif, &buf);
1127         if (error) {
1128             if (error == ENODEV) {
1129                 /* Someone destroyed the datapath behind our back.  The caller
1130                  * better destroy us and give up, because we're just going to
1131                  * spin from here on out. */
1132                 static struct vlog_rate_limit rl2 = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1133                 VLOG_ERR_RL(&rl2, "%s: datapath was destroyed externally",
1134                             dpif_name(p->dpif));
1135                 return ENODEV;
1136             }
1137             break;
1138         }
1139
1140         handle_odp_msg(p, buf);
1141     }
1142
1143     while ((error = dpif_port_poll(p->dpif, &devname)) != EAGAIN) {
1144         process_port_change(p, error, devname);
1145     }
1146     while ((error = netdev_monitor_poll(p->netdev_monitor,
1147                                         &devname)) != EAGAIN) {
1148         process_port_change(p, error, devname);
1149     }
1150
1151     if (p->in_band) {
1152         if (time_msec() >= p->next_in_band_update) {
1153             update_in_band_remotes(p);
1154         }
1155         in_band_run(p->in_band);
1156     }
1157
1158     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
1159         ofconn_run(ofconn);
1160     }
1161
1162     /* Fail-open maintenance.  Do this after processing the ofconns since
1163      * fail-open checks the status of the controller rconn. */
1164     if (p->fail_open) {
1165         fail_open_run(p->fail_open);
1166     }
1167
1168     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1169         struct vconn *vconn;
1170         int retval;
1171
1172         retval = pvconn_accept(ofservice->pvconn, OFP_VERSION, &vconn);
1173         if (!retval) {
1174             struct rconn *rconn;
1175             char *name;
1176
1177             rconn = rconn_create(ofservice->probe_interval, 0);
1178             name = ofconn_make_name(p, vconn_get_name(vconn));
1179             rconn_connect_unreliably(rconn, vconn, name);
1180             free(name);
1181
1182             ofconn = ofconn_create(p, rconn, OFCONN_SERVICE);
1183             ofconn_set_rate_limit(ofconn, ofservice->rate_limit,
1184                                   ofservice->burst_limit);
1185         } else if (retval != EAGAIN) {
1186             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1187         }
1188     }
1189
1190     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1191         struct vconn *vconn;
1192         int retval;
1193
1194         retval = pvconn_accept(p->snoops[i], OFP_VERSION, &vconn);
1195         if (!retval) {
1196             add_snooper(p, vconn);
1197         } else if (retval != EAGAIN) {
1198             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1199         }
1200     }
1201
1202     if (time_msec() >= p->next_expiration) {
1203         int delay = ofproto_expire(p);
1204         p->next_expiration = time_msec() + delay;
1205         COVERAGE_INC(ofproto_expiration);
1206     }
1207
1208     if (p->netflow) {
1209         netflow_run(p->netflow);
1210     }
1211     if (p->sflow) {
1212         ofproto_sflow_run(p->sflow);
1213     }
1214
1215     return 0;
1216 }
1217
1218 int
1219 ofproto_run2(struct ofproto *p, bool revalidate_all)
1220 {
1221     /* Figure out what we need to revalidate now, if anything. */
1222     struct tag_set revalidate_set = p->revalidate_set;
1223     if (p->need_revalidate) {
1224         revalidate_all = true;
1225     }
1226
1227     /* Clear the revalidation flags. */
1228     tag_set_init(&p->revalidate_set);
1229     p->need_revalidate = false;
1230
1231     /* Now revalidate if there's anything to do. */
1232     if (revalidate_all || !tag_set_is_empty(&revalidate_set)) {
1233         struct facet *facet, *next;
1234
1235         HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &p->facets) {
1236             if (revalidate_all
1237                 || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
1238                 facet_revalidate(p, facet);
1239             }
1240         }
1241     }
1242
1243     return 0;
1244 }
1245
1246 void
1247 ofproto_wait(struct ofproto *p)
1248 {
1249     struct ofservice *ofservice;
1250     struct ofconn *ofconn;
1251     size_t i;
1252
1253     dpif_recv_wait(p->dpif);
1254     dpif_port_poll_wait(p->dpif);
1255     netdev_monitor_poll_wait(p->netdev_monitor);
1256     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1257         ofconn_wait(ofconn);
1258     }
1259     if (p->in_band) {
1260         poll_timer_wait_until(p->next_in_band_update);
1261         in_band_wait(p->in_band);
1262     }
1263     if (p->fail_open) {
1264         fail_open_wait(p->fail_open);
1265     }
1266     if (p->sflow) {
1267         ofproto_sflow_wait(p->sflow);
1268     }
1269     if (!tag_set_is_empty(&p->revalidate_set)) {
1270         poll_immediate_wake();
1271     }
1272     if (p->need_revalidate) {
1273         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1274         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1275         poll_immediate_wake();
1276     } else if (p->next_expiration != LLONG_MAX) {
1277         poll_timer_wait_until(p->next_expiration);
1278     }
1279     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1280         pvconn_wait(ofservice->pvconn);
1281     }
1282     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1283         pvconn_wait(p->snoops[i]);
1284     }
1285 }
1286
1287 void
1288 ofproto_revalidate(struct ofproto *ofproto, tag_type tag)
1289 {
1290     tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, tag);
1291 }
1292
1293 struct tag_set *
1294 ofproto_get_revalidate_set(struct ofproto *ofproto)
1295 {
1296     return &ofproto->revalidate_set;
1297 }
1298
1299 bool
1300 ofproto_is_alive(const struct ofproto *p)
1301 {
1302     return !hmap_is_empty(&p->controllers);
1303 }
1304
1305 /* Deletes port number 'odp_port' from the datapath for 'ofproto'.
1306  *
1307  * This is almost the same as calling dpif_port_del() directly on the
1308  * datapath, but it also makes 'ofproto' close its open netdev for the port
1309  * (if any).  This makes it possible to create a new netdev of a different
1310  * type under the same name, which otherwise the netdev library would refuse
1311  * to do because of the conflict.  (The netdev would eventually get closed on
1312  * the next trip through ofproto_run(), but this interface is more direct.)
1313  *
1314  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno. */
1315 int
1316 ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1317 {
1318     struct ofport *ofport = get_port(ofproto, odp_port);
1319     const char *name = ofport ? ofport->opp.name : "<unknown>";
1320     int error;
1321
1322     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, odp_port);
1323     if (error) {
1324         VLOG_ERR("%s: failed to remove port %"PRIu16" (%s) interface (%s)",
1325                  dpif_name(ofproto->dpif), odp_port, name, strerror(error));
1326     } else if (ofport) {
1327         /* 'name' is ofport->opp.name and update_port() is going to destroy
1328          * 'ofport'.  Just in case update_port() refers to 'name' after it
1329          * destroys 'ofport', make a copy of it around the update_port()
1330          * call. */
1331         char *devname = xstrdup(name);
1332         update_port(ofproto, devname);
1333         free(devname);
1334     }
1335     return error;
1336 }
1337
1338 /* Checks if 'ofproto' thinks 'odp_port' should be included in floods.  Returns
1339  * true if 'odp_port' exists and should be included, false otherwise. */
1340 bool
1341 ofproto_port_is_floodable(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1342 {
1343     struct ofport *ofport = get_port(ofproto, odp_port);
1344     return ofport && !(ofport->opp.config & OFPPC_NO_FLOOD);
1345 }
1346
1347 int
1348 ofproto_send_packet(struct ofproto *p, const struct flow *flow,
1349                     const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1350                     const struct ofpbuf *packet)
1351 {
1352     struct odp_actions odp_actions;
1353     int error;
1354
1355     error = xlate_actions(actions, n_actions, flow, p, packet, &odp_actions,
1356                           NULL, NULL, NULL);
1357     if (error) {
1358         return error;
1359     }
1360
1361     /* XXX Should we translate the dpif_execute() errno value into an OpenFlow
1362      * error code? */
1363     dpif_execute(p->dpif, odp_actions.actions, odp_actions.n_actions, packet);
1364     return 0;
1365 }
1366
1367 /* Adds a flow to the OpenFlow flow table in 'p' that matches 'cls_rule' and
1368  * performs the 'n_actions' actions in 'actions'.  The new flow will not
1369  * timeout.
1370  *
1371  * If cls_rule->priority is in the range of priorities supported by OpenFlow
1372  * (0...65535, inclusive) then the flow will be visible to OpenFlow
1373  * controllers; otherwise, it will be hidden.
1374  *
1375  * The caller retains ownership of 'cls_rule' and 'actions'. */
1376 void
1377 ofproto_add_flow(struct ofproto *p, const struct cls_rule *cls_rule,
1378                  const union ofp_action *actions, size_t n_actions)
1379 {
1380     struct rule *rule;
1381     rule = rule_create(cls_rule, actions, n_actions, 0, 0, 0, false);
1382     rule_insert(p, rule);
1383 }
1384
1385 void
1386 ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto, const struct cls_rule *target)
1387 {
1388     struct rule *rule;
1389
1390     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&ofproto->cls,
1391                                                            target));
1392     if (rule) {
1393         rule_remove(ofproto, rule);
1394     }
1395 }
1396
1397 void
1398 ofproto_flush_flows(struct ofproto *ofproto)
1399 {
1400     struct facet *facet, *next_facet;
1401     struct rule *rule, *next_rule;
1402     struct cls_cursor cursor;
1403
1404     COVERAGE_INC(ofproto_flush);
1405
1406     HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
1407         /* Mark the facet as not installed so that facet_remove() doesn't
1408          * bother trying to uninstall it.  There is no point in uninstalling it
1409          * individually since we are about to blow away all the facets with
1410          * dpif_flow_flush(). */
1411         facet->installed = false;
1412         facet_remove(ofproto, facet);
1413     }
1414
1415     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->cls, NULL);
1416     CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
1417         rule_remove(ofproto, rule);
1418     }
1419
1420     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
1421     if (ofproto->in_band) {
1422         in_band_flushed(ofproto->in_band);
1423     }
1424     if (ofproto->fail_open) {
1425         fail_open_flushed(ofproto->fail_open);
1426     }
1427 }
1428 \f
1429 static void
1430 reinit_ports(struct ofproto *p)
1431 {
1432     struct svec devnames;
1433     struct ofport *ofport;
1434     struct odp_port *odp_ports;
1435     size_t n_odp_ports;
1436     size_t i;
1437
1438     COVERAGE_INC(ofproto_reinit_ports);
1439
1440     svec_init(&devnames);
1441     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1442         svec_add (&devnames, ofport->opp.name);
1443     }
1444     dpif_port_list(p->dpif, &odp_ports, &n_odp_ports);
1445     for (i = 0; i < n_odp_ports; i++) {
1446         svec_add (&devnames, odp_ports[i].devname);
1447     }
1448     free(odp_ports);
1449
1450     svec_sort_unique(&devnames);
1451     for (i = 0; i < devnames.n; i++) {
1452         update_port(p, devnames.names[i]);
1453     }
1454     svec_destroy(&devnames);
1455 }
1456
1457 static struct ofport *
1458 make_ofport(const struct odp_port *odp_port)
1459 {
1460     struct netdev_options netdev_options;
1461     enum netdev_flags flags;
1462     struct ofport *ofport;
1463     struct netdev *netdev;
1464     int error;
1465
1466     memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
1467     netdev_options.name = odp_port->devname;
1468     netdev_options.type = odp_port->type;
1469     netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
1470
1471     error = netdev_open(&netdev_options, &netdev);
1472     if (error) {
1473         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring port %s (%"PRIu16") because netdev %s "
1474                      "cannot be opened (%s)",
1475                      odp_port->devname, odp_port->port,
1476                      odp_port->devname, strerror(error));
1477         return NULL;
1478     }
1479
1480     ofport = xmalloc(sizeof *ofport);
1481     ofport->netdev = netdev;
1482     ofport->odp_port = odp_port->port;
1483     ofport->opp.port_no = odp_port_to_ofp_port(odp_port->port);
1484     netdev_get_etheraddr(netdev, ofport->opp.hw_addr);
1485     memcpy(ofport->opp.name, odp_port->devname,
1486            MIN(sizeof ofport->opp.name, sizeof odp_port->devname));
1487     ofport->opp.name[sizeof ofport->opp.name - 1] = '\0';
1488
1489     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1490     ofport->opp.config = flags & NETDEV_UP ? 0 : OFPPC_PORT_DOWN;
1491
1492     ofport->opp.state = netdev_get_carrier(netdev) ? 0 : OFPPS_LINK_DOWN;
1493
1494     netdev_get_features(netdev,
1495                         &ofport->opp.curr, &ofport->opp.advertised,
1496                         &ofport->opp.supported, &ofport->opp.peer);
1497     return ofport;
1498 }
1499
1500 static bool
1501 ofport_conflicts(const struct ofproto *p, const struct odp_port *odp_port)
1502 {
1503     if (get_port(p, odp_port->port)) {
1504         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate port %"PRIu16" in datapath",
1505                      odp_port->port);
1506         return true;
1507     } else if (shash_find(&p->port_by_name, odp_port->devname)) {
1508         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate device %s in datapath",
1509                      odp_port->devname);
1510         return true;
1511     } else {
1512         return false;
1513     }
1514 }
1515
1516 static int
1517 ofport_equal(const struct ofport *a_, const struct ofport *b_)
1518 {
1519     const struct ofp_phy_port *a = &a_->opp;
1520     const struct ofp_phy_port *b = &b_->opp;
1521
1522     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof *a == 48); /* Detect ofp_phy_port changes. */
1523     return (a->port_no == b->port_no
1524             && !memcmp(a->hw_addr, b->hw_addr, sizeof a->hw_addr)
1525             && !strcmp(a->name, b->name)
1526             && a->state == b->state
1527             && a->config == b->config
1528             && a->curr == b->curr
1529             && a->advertised == b->advertised
1530             && a->supported == b->supported
1531             && a->peer == b->peer);
1532 }
1533
1534 static void
1535 send_port_status(struct ofproto *p, const struct ofport *ofport,
1536                  uint8_t reason)
1537 {
1538     /* XXX Should limit the number of queued port status change messages. */
1539     struct ofconn *ofconn;
1540     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1541         struct ofp_port_status *ops;
1542         struct ofpbuf *b;
1543
1544         /* Primary controllers, even slaves, should always get port status
1545            updates.  Otherwise obey ofconn_receives_async_msgs(). */
1546         if (ofconn->type != OFCONN_PRIMARY
1547             && !ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
1548             continue;
1549         }
1550
1551         ops = make_openflow_xid(sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, 0, &b);
1552         ops->reason = reason;
1553         ops->desc = ofport->opp;
1554         hton_ofp_phy_port(&ops->desc);
1555         queue_tx(b, ofconn, NULL);
1556     }
1557 }
1558
1559 static void
1560 ofport_install(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1561 {
1562     const char *netdev_name = ofport->opp.name;
1563
1564     netdev_monitor_add(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1565     hmap_insert(&p->ports, &ofport->hmap_node, hash_int(ofport->odp_port, 0));
1566     shash_add(&p->port_by_name, netdev_name, ofport);
1567     if (p->sflow) {
1568         ofproto_sflow_add_port(p->sflow, ofport->odp_port, netdev_name);
1569     }
1570 }
1571
1572 static void
1573 ofport_remove(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1574 {
1575     netdev_monitor_remove(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1576     hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
1577     shash_delete(&p->port_by_name,
1578                  shash_find(&p->port_by_name, ofport->opp.name));
1579     if (p->sflow) {
1580         ofproto_sflow_del_port(p->sflow, ofport->odp_port);
1581     }
1582 }
1583
1584 static void
1585 ofport_free(struct ofport *ofport)
1586 {
1587     if (ofport) {
1588         netdev_close(ofport->netdev);
1589         free(ofport);
1590     }
1591 }
1592
1593 static struct ofport *
1594 get_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1595 {
1596     struct ofport *port;
1597
1598     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, hmap_node,
1599                              hash_int(odp_port, 0), &ofproto->ports) {
1600         if (port->odp_port == odp_port) {
1601             return port;
1602         }
1603     }
1604     return NULL;
1605 }
1606
1607 static void
1608 update_port(struct ofproto *p, const char *devname)
1609 {
1610     struct odp_port odp_port;
1611     struct ofport *old_ofport;
1612     struct ofport *new_ofport;
1613     int error;
1614
1615     COVERAGE_INC(ofproto_update_port);
1616
1617     /* Query the datapath for port information. */
1618     error = dpif_port_query_by_name(p->dpif, devname, &odp_port);
1619
1620     /* Find the old ofport. */
1621     old_ofport = shash_find_data(&p->port_by_name, devname);
1622     if (!error) {
1623         if (!old_ofport) {
1624             /* There's no port named 'devname' but there might be a port with
1625              * the same port number.  This could happen if a port is deleted
1626              * and then a new one added in its place very quickly, or if a port
1627              * is renamed.  In the former case we want to send an OFPPR_DELETE
1628              * and an OFPPR_ADD, and in the latter case we want to send a
1629              * single OFPPR_MODIFY.  We can distinguish the cases by comparing
1630              * the old port's ifindex against the new port, or perhaps less
1631              * reliably but more portably by comparing the old port's MAC
1632              * against the new port's MAC.  However, this code isn't that smart
1633              * and always sends an OFPPR_MODIFY (XXX). */
1634             old_ofport = get_port(p, odp_port.port);
1635         }
1636     } else if (error != ENOENT && error != ENODEV) {
1637         VLOG_WARN_RL(&rl, "dpif_port_query_by_name returned unexpected error "
1638                      "%s", strerror(error));
1639         return;
1640     }
1641
1642     /* Create a new ofport. */
1643     new_ofport = !error ? make_ofport(&odp_port) : NULL;
1644
1645     /* Eliminate a few pathological cases. */
1646     if (!old_ofport && !new_ofport) {
1647         return;
1648     } else if (old_ofport && new_ofport) {
1649         /* Most of the 'config' bits are OpenFlow soft state, but
1650          * OFPPC_PORT_DOWN is maintained by the kernel.  So transfer the
1651          * OpenFlow bits from old_ofport.  (make_ofport() only sets
1652          * OFPPC_PORT_DOWN and leaves the other bits 0.)  */
1653         new_ofport->opp.config |= old_ofport->opp.config & ~OFPPC_PORT_DOWN;
1654
1655         if (ofport_equal(old_ofport, new_ofport)) {
1656             /* False alarm--no change. */
1657             ofport_free(new_ofport);
1658             return;
1659         }
1660     }
1661
1662     /* Now deal with the normal cases. */
1663     if (old_ofport) {
1664         ofport_remove(p, old_ofport);
1665     }
1666     if (new_ofport) {
1667         ofport_install(p, new_ofport);
1668     }
1669     send_port_status(p, new_ofport ? new_ofport : old_ofport,
1670                      (!old_ofport ? OFPPR_ADD
1671                       : !new_ofport ? OFPPR_DELETE
1672                       : OFPPR_MODIFY));
1673     ofport_free(old_ofport);
1674 }
1675
1676 static int
1677 init_ports(struct ofproto *p)
1678 {
1679     struct odp_port *ports;
1680     size_t n_ports;
1681     size_t i;
1682     int error;
1683
1684     error = dpif_port_list(p->dpif, &ports, &n_ports);
1685     if (error) {
1686         return error;
1687     }
1688
1689     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
1690         const struct odp_port *odp_port = &ports[i];
1691         if (!ofport_conflicts(p, odp_port)) {
1692             struct ofport *ofport = make_ofport(odp_port);
1693             if (ofport) {
1694                 ofport_install(p, ofport);
1695             }
1696         }
1697     }
1698     free(ports);
1699     return 0;
1700 }
1701 \f
1702 static struct ofconn *
1703 ofconn_create(struct ofproto *p, struct rconn *rconn, enum ofconn_type type)
1704 {
1705     struct ofconn *ofconn = xzalloc(sizeof *ofconn);
1706     ofconn->ofproto = p;
1707     list_push_back(&p->all_conns, &ofconn->node);
1708     ofconn->rconn = rconn;
1709     ofconn->type = type;
1710     ofconn->flow_format = NXFF_OPENFLOW10;
1711     ofconn->role = NX_ROLE_OTHER;
1712     ofconn->packet_in_counter = rconn_packet_counter_create ();
1713     ofconn->pktbuf = NULL;
1714     ofconn->miss_send_len = 0;
1715     ofconn->reply_counter = rconn_packet_counter_create ();
1716     return ofconn;
1717 }
1718
1719 static void
1720 ofconn_destroy(struct ofconn *ofconn)
1721 {
1722     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1723         hmap_remove(&ofconn->ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node);
1724     }
1725     discovery_destroy(ofconn->discovery);
1726
1727     list_remove(&ofconn->node);
1728     switch_status_unregister(ofconn->ss);
1729     rconn_destroy(ofconn->rconn);
1730     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->packet_in_counter);
1731     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->reply_counter);
1732     pktbuf_destroy(ofconn->pktbuf);
1733     free(ofconn);
1734 }
1735
1736 static void
1737 ofconn_run(struct ofconn *ofconn)
1738 {
1739     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
1740     int iteration;
1741     size_t i;
1742
1743     if (ofconn->discovery) {
1744         char *controller_name;
1745         if (rconn_is_connectivity_questionable(ofconn->rconn)) {
1746             discovery_question_connectivity(ofconn->discovery);
1747         }
1748         if (discovery_run(ofconn->discovery, &controller_name)) {
1749             if (controller_name) {
1750                 char *ofconn_name = ofconn_make_name(p, controller_name);
1751                 rconn_connect(ofconn->rconn, controller_name, ofconn_name);
1752                 free(ofconn_name);
1753             } else {
1754                 rconn_disconnect(ofconn->rconn);
1755             }
1756         }
1757     }
1758
1759     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1760         pinsched_run(ofconn->schedulers[i], do_send_packet_in, ofconn);
1761     }
1762
1763     rconn_run(ofconn->rconn);
1764
1765     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1766         /* Limit the number of iterations to prevent other tasks from
1767          * starving. */
1768         for (iteration = 0; iteration < 50; iteration++) {
1769             struct ofpbuf *of_msg = rconn_recv(ofconn->rconn);
1770             if (!of_msg) {
1771                 break;
1772             }
1773             if (p->fail_open) {
1774                 fail_open_maybe_recover(p->fail_open);
1775             }
1776             handle_openflow(ofconn, of_msg);
1777             ofpbuf_delete(of_msg);
1778         }
1779     }
1780
1781     if (!ofconn->discovery && !rconn_is_alive(ofconn->rconn)) {
1782         ofconn_destroy(ofconn);
1783     }
1784 }
1785
1786 static void
1787 ofconn_wait(struct ofconn *ofconn)
1788 {
1789     int i;
1790
1791     if (ofconn->discovery) {
1792         discovery_wait(ofconn->discovery);
1793     }
1794     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1795         pinsched_wait(ofconn->schedulers[i]);
1796     }
1797     rconn_run_wait(ofconn->rconn);
1798     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1799         rconn_recv_wait(ofconn->rconn);
1800     } else {
1801         COVERAGE_INC(ofproto_ofconn_stuck);
1802     }
1803 }
1804
1805 /* Returns true if 'ofconn' should receive asynchronous messages. */
1806 static bool
1807 ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *ofconn)
1808 {
1809     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1810         /* Primary controllers always get asynchronous messages unless they
1811          * have configured themselves as "slaves".  */
1812         return ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE;
1813     } else {
1814         /* Service connections don't get asynchronous messages unless they have
1815          * explicitly asked for them by setting a nonzero miss send length. */
1816         return ofconn->miss_send_len > 0;
1817     }
1818 }
1819
1820 /* Returns a human-readable name for an OpenFlow connection between 'ofproto'
1821  * and 'target', suitable for use in log messages for identifying the
1822  * connection.
1823  *
1824  * The name is dynamically allocated.  The caller should free it (with free())
1825  * when it is no longer needed. */
1826 static char *
1827 ofconn_make_name(const struct ofproto *ofproto, const char *target)
1828 {
1829     return xasprintf("%s<->%s", dpif_base_name(ofproto->dpif), target);
1830 }
1831
1832 static void
1833 ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *ofconn, int rate, int burst)
1834 {
1835     int i;
1836
1837     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1838         struct pinsched **s = &ofconn->schedulers[i];
1839
1840         if (rate > 0) {
1841             if (!*s) {
1842                 *s = pinsched_create(rate, burst,
1843                                      ofconn->ofproto->switch_status);
1844             } else {
1845                 pinsched_set_limits(*s, rate, burst);
1846             }
1847         } else {
1848             pinsched_destroy(*s);
1849             *s = NULL;
1850         }
1851     }
1852 }
1853 \f
1854 static void
1855 ofservice_reconfigure(struct ofservice *ofservice,
1856                       const struct ofproto_controller *c)
1857 {
1858     ofservice->probe_interval = c->probe_interval;
1859     ofservice->rate_limit = c->rate_limit;
1860     ofservice->burst_limit = c->burst_limit;
1861 }
1862
1863 /* Creates a new ofservice in 'ofproto'.  Returns 0 if successful, otherwise a
1864  * positive errno value. */
1865 static int
1866 ofservice_create(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
1867 {
1868     struct ofservice *ofservice;
1869     struct pvconn *pvconn;
1870     int error;
1871
1872     error = pvconn_open(c->target, &pvconn);
1873     if (error) {
1874         return error;
1875     }
1876
1877     ofservice = xzalloc(sizeof *ofservice);
1878     hmap_insert(&ofproto->services, &ofservice->node,
1879                 hash_string(c->target, 0));
1880     ofservice->pvconn = pvconn;
1881
1882     ofservice_reconfigure(ofservice, c);
1883
1884     return 0;
1885 }
1886
1887 static void
1888 ofservice_destroy(struct ofproto *ofproto, struct ofservice *ofservice)
1889 {
1890     hmap_remove(&ofproto->services, &ofservice->node);
1891     pvconn_close(ofservice->pvconn);
1892     free(ofservice);
1893 }
1894
1895 /* Finds and returns the ofservice within 'ofproto' that has the given
1896  * 'target', or a null pointer if none exists. */
1897 static struct ofservice *
1898 ofservice_lookup(struct ofproto *ofproto, const char *target)
1899 {
1900     struct ofservice *ofservice;
1901
1902     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofservice, node, hash_string(target, 0),
1903                              &ofproto->services) {
1904         if (!strcmp(pvconn_get_name(ofservice->pvconn), target)) {
1905             return ofservice;
1906         }
1907     }
1908     return NULL;
1909 }
1910 \f
1911 /* Returns true if 'rule' should be hidden from the controller.
1912  *
1913  * Rules with priority higher than UINT16_MAX are set up by ofproto itself
1914  * (e.g. by in-band control) and are intentionally hidden from the
1915  * controller. */
1916 static bool
1917 rule_is_hidden(const struct rule *rule)
1918 {
1919     return rule->cr.priority > UINT16_MAX;
1920 }
1921
1922 /* Creates and returns a new rule initialized as specified.
1923  *
1924  * The caller is responsible for inserting the rule into the classifier (with
1925  * rule_insert()). */
1926 static struct rule *
1927 rule_create(const struct cls_rule *cls_rule,
1928             const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1929             uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
1930             ovs_be64 flow_cookie, bool send_flow_removed)
1931 {
1932     struct rule *rule = xzalloc(sizeof *rule);
1933     rule->cr = *cls_rule;
1934     rule->idle_timeout = idle_timeout;
1935     rule->hard_timeout = hard_timeout;
1936     rule->flow_cookie = flow_cookie;
1937     rule->used = rule->created = time_msec();
1938     rule->send_flow_removed = send_flow_removed;
1939     list_init(&rule->facets);
1940     if (n_actions > 0) {
1941         rule->n_actions = n_actions;
1942         rule->actions = xmemdup(actions, n_actions * sizeof *actions);
1943     }
1944
1945     return rule;
1946 }
1947
1948 static struct rule *
1949 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
1950 {
1951     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
1952 }
1953
1954 static void
1955 rule_free(struct rule *rule)
1956 {
1957     free(rule->actions);
1958     free(rule);
1959 }
1960
1961 /* Destroys 'rule' and iterates through all of its facets and revalidates them,
1962  * destroying any that no longer has a rule (which is probably all of them).
1963  *
1964  * The caller must have already removed 'rule' from the classifier. */
1965 static void
1966 rule_destroy(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
1967 {
1968     struct facet *facet, *next_facet;
1969     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
1970         facet_revalidate(ofproto, facet);
1971     }
1972     rule_free(rule);
1973 }
1974
1975 /* Returns true if 'rule' has an OpenFlow OFPAT_OUTPUT or OFPAT_ENQUEUE action
1976  * that outputs to 'out_port' (output to OFPP_FLOOD and OFPP_ALL doesn't
1977  * count). */
1978 static bool
1979 rule_has_out_port(const struct rule *rule, ovs_be16 out_port)
1980 {
1981     const union ofp_action *oa;
1982     struct actions_iterator i;
1983
1984     if (out_port == htons(OFPP_NONE)) {
1985         return true;
1986     }
1987     for (oa = actions_first(&i, rule->actions, rule->n_actions); oa;
1988          oa = actions_next(&i)) {
1989         if (action_outputs_to_port(oa, out_port)) {
1990             return true;
1991         }
1992     }
1993     return false;
1994 }
1995
1996 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
1997  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
1998  *
1999  * Takes ownership of 'packet'. */
2000 static bool
2001 execute_odp_actions(struct ofproto *ofproto, uint16_t in_port,
2002                     const union odp_action *actions, size_t n_actions,
2003                     struct ofpbuf *packet)
2004 {
2005     if (n_actions == 1 && actions[0].type == ODPAT_CONTROLLER) {
2006         /* As an optimization, avoid a round-trip from userspace to kernel to
2007          * userspace.  This also avoids possibly filling up kernel packet
2008          * buffers along the way. */
2009         struct odp_msg *msg;
2010
2011         msg = ofpbuf_push_uninit(packet, sizeof *msg);
2012         msg->type = _ODPL_ACTION_NR;
2013         msg->length = sizeof(struct odp_msg) + packet->size;
2014         msg->port = in_port;
2015         msg->reserved = 0;
2016         msg->arg = actions[0].controller.arg;
2017
2018         send_packet_in(ofproto, packet);
2019
2020         return true;
2021     } else {
2022         int error;
2023
2024         error = dpif_execute(ofproto->dpif, actions, n_actions, packet);
2025         ofpbuf_delete(packet);
2026         return !error;
2027     }
2028 }
2029
2030 /* Executes the actions indicated by 'facet' on 'packet' and credits 'facet''s
2031  * statistics appropriately.  'packet' must have at least sizeof(struct
2032  * ofp_packet_in) bytes of headroom.
2033  *
2034  * For correct results, 'packet' must actually be in 'facet''s flow; that is,
2035  * applying flow_extract() to 'packet' would yield the same flow as
2036  * 'facet->flow'.
2037  *
2038  * 'facet' must have accurately composed ODP actions; that is, it must not be
2039  * in need of revalidation.
2040  *
2041  * Takes ownership of 'packet'. */
2042 static void
2043 facet_execute(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet,
2044               struct ofpbuf *packet)
2045 {
2046     struct odp_flow_stats stats;
2047
2048     assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp_packet_in));
2049
2050     flow_extract_stats(&facet->flow, packet, &stats);
2051     if (execute_odp_actions(ofproto, facet->flow.in_port,
2052                             facet->actions, facet->n_actions, packet)) {
2053         facet_update_stats(ofproto, facet, &stats);
2054         facet->used = time_msec();
2055         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow,
2056                                  &facet->nf_flow, facet->used);
2057     }
2058 }
2059
2060 /* Executes the actions indicated by 'rule' on 'packet' and credits 'rule''s
2061  * statistics (or the statistics for one of its facets) appropriately.
2062  * 'packet' must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of headroom.
2063  *
2064  * 'packet' doesn't necessarily have to match 'rule'.  'rule' will be credited
2065  * with statistics for 'packet' either way.
2066  *
2067  * Takes ownership of 'packet'. */
2068 static void
2069 rule_execute(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, uint16_t in_port,
2070              struct ofpbuf *packet)
2071 {
2072     struct facet *facet;
2073     struct odp_actions a;
2074     struct flow flow;
2075     size_t size;
2076
2077     assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp_packet_in));
2078
2079     flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
2080
2081     /* First look for a related facet.  If we find one, account it to that. */
2082     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &flow);
2083     if (facet && facet->rule == rule) {
2084         facet_execute(ofproto, facet, packet);
2085         return;
2086     }
2087
2088     /* Otherwise, if 'rule' is in fact the correct rule for 'packet', then
2089      * create a new facet for it and use that. */
2090     if (rule_lookup(ofproto, &flow) == rule) {
2091         facet = facet_create(ofproto, rule, &flow, packet);
2092         facet_execute(ofproto, facet, packet);
2093         facet_install(ofproto, facet, true);
2094         return;
2095     }
2096
2097     /* We can't account anything to a facet.  If we were to try, then that
2098      * facet would have a non-matching rule, busting our invariants. */
2099     if (xlate_actions(rule->actions, rule->n_actions, &flow, ofproto,
2100                       packet, &a, NULL, 0, NULL)) {
2101         ofpbuf_delete(packet);
2102         return;
2103     }
2104     size = packet->size;
2105     if (execute_odp_actions(ofproto, in_port,
2106                             a.actions, a.n_actions, packet)) {
2107         rule->used = time_msec();
2108         rule->packet_count++;
2109         rule->byte_count += size;
2110     }
2111 }
2112
2113 /* Inserts 'rule' into 'p''s flow table. */
2114 static void
2115 rule_insert(struct ofproto *p, struct rule *rule)
2116 {
2117     struct rule *displaced_rule;
2118
2119     displaced_rule = rule_from_cls_rule(classifier_insert(&p->cls, &rule->cr));
2120     if (displaced_rule) {
2121         rule_destroy(p, displaced_rule);
2122     }
2123     p->need_revalidate = true;
2124 }
2125
2126 /* Creates and returns a new facet within 'ofproto' owned by 'rule', given a
2127  * 'flow' and an example 'packet' within that flow.
2128  *
2129  * The caller must already have determined that no facet with an identical
2130  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
2131  * 'ofproto''s classifier table. */
2132 static struct facet *
2133 facet_create(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
2134              const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet)
2135 {
2136     struct facet *facet;
2137
2138     facet = xzalloc(sizeof *facet);
2139     facet->used = time_msec();
2140     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, flow_hash(flow, 0));
2141     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
2142     facet->rule = rule;
2143     facet->flow = *flow;
2144     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
2145     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
2146
2147     facet_make_actions(ofproto, facet, packet);
2148
2149     return facet;
2150 }
2151
2152 static void
2153 facet_free(struct facet *facet)
2154 {
2155     free(facet->actions);
2156     free(facet);
2157 }
2158
2159 /* Remove 'rule' from 'ofproto' and free up the associated memory:
2160  *
2161  *   - Removes 'rule' from the classifier.
2162  *
2163  *   - If 'rule' has facets, revalidates them (and possibly uninstalls and
2164  *     destroys them), via rule_destroy().
2165  */
2166 static void
2167 rule_remove(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2168 {
2169     COVERAGE_INC(ofproto_del_rule);
2170     ofproto->need_revalidate = true;
2171     classifier_remove(&ofproto->cls, &rule->cr);
2172     rule_destroy(ofproto, rule);
2173 }
2174
2175 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
2176  *
2177  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
2178  *     rule's statistics, via facet_uninstall().
2179  *
2180  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
2181  */
2182 static void
2183 facet_remove(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet)
2184 {
2185     facet_uninstall(ofproto, facet);
2186     facet_flush_stats(ofproto, facet);
2187     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
2188     list_remove(&facet->list_node);
2189     facet_free(facet);
2190 }
2191
2192 /* Composes the ODP actions for 'facet' based on its rule's actions. */
2193 static void
2194 facet_make_actions(struct ofproto *p, struct facet *facet,
2195                    const struct ofpbuf *packet)
2196 {
2197     const struct rule *rule = facet->rule;
2198     struct odp_actions a;
2199     size_t actions_len;
2200
2201     xlate_actions(rule->actions, rule->n_actions, &facet->flow, p,
2202                   packet, &a, &facet->tags, &facet->may_install,
2203                   &facet->nf_flow.output_iface);
2204
2205     actions_len = a.n_actions * sizeof *a.actions;
2206     if (facet->n_actions != a.n_actions
2207         || memcmp(facet->actions, a.actions, actions_len)) {
2208         free(facet->actions);
2209         facet->n_actions = a.n_actions;
2210         facet->actions = xmemdup(a.actions, actions_len);
2211     }
2212 }
2213
2214 static int
2215 facet_put__(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet, int flags,
2216             struct odp_flow_put *put)
2217 {
2218     memset(&put->flow.stats, 0, sizeof put->flow.stats);
2219     odp_flow_key_from_flow(&put->flow.key, &facet->flow);
2220     put->flow.actions = facet->actions;
2221     put->flow.n_actions = facet->n_actions;
2222     put->flow.flags = 0;
2223     put->flags = flags;
2224     return dpif_flow_put(ofproto->dpif, put);
2225 }
2226
2227 /* If 'facet' is installable, inserts or re-inserts it into 'p''s datapath.  If
2228  * 'zero_stats' is true, clears any existing statistics from the datapath for
2229  * 'facet'. */
2230 static void
2231 facet_install(struct ofproto *p, struct facet *facet, bool zero_stats)
2232 {
2233     if (facet->may_install) {
2234         struct odp_flow_put put;
2235         int flags;
2236
2237         flags = ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY;
2238         if (zero_stats) {
2239             flags |= ODPPF_ZERO_STATS;
2240         }
2241         if (!facet_put__(p, facet, flags, &put)) {
2242             facet->installed = true;
2243         }
2244     }
2245 }
2246
2247 /* Ensures that the bytes in 'facet', plus 'extra_bytes', have been passed up
2248  * to the accounting hook function in the ofhooks structure. */
2249 static void
2250 facet_account(struct ofproto *ofproto,
2251               struct facet *facet, uint64_t extra_bytes)
2252 {
2253     uint64_t total_bytes = facet->byte_count + extra_bytes;
2254
2255     if (ofproto->ofhooks->account_flow_cb
2256         && total_bytes > facet->accounted_bytes)
2257     {
2258         ofproto->ofhooks->account_flow_cb(
2259             &facet->flow, facet->tags, facet->actions, facet->n_actions,
2260             total_bytes - facet->accounted_bytes, ofproto->aux);
2261         facet->accounted_bytes = total_bytes;
2262     }
2263 }
2264
2265 /* If 'rule' is installed in the datapath, uninstalls it. */
2266 static void
2267 facet_uninstall(struct ofproto *p, struct facet *facet)
2268 {
2269     if (facet->installed) {
2270         struct odp_flow odp_flow;
2271
2272         odp_flow_key_from_flow(&odp_flow.key, &facet->flow);
2273         odp_flow.actions = NULL;
2274         odp_flow.n_actions = 0;
2275         odp_flow.flags = 0;
2276         if (!dpif_flow_del(p->dpif, &odp_flow)) {
2277             facet_update_stats(p, facet, &odp_flow.stats);
2278         }
2279         facet->installed = false;
2280     }
2281 }
2282
2283 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
2284  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
2285  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
2286 static bool
2287 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
2288 {
2289     return (facet
2290             && facet->rule->n_actions == 1
2291             && action_outputs_to_port(&facet->rule->actions[0],
2292                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
2293 }
2294
2295 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
2296  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  */
2297 static void
2298 facet_flush_stats(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet)
2299 {
2300     facet_account(ofproto, facet, 0);
2301
2302     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
2303         struct ofexpired expired;
2304         expired.flow = facet->flow;
2305         expired.packet_count = facet->packet_count;
2306         expired.byte_count = facet->byte_count;
2307         expired.used = facet->used;
2308         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
2309     }
2310
2311     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
2312     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
2313
2314     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
2315      * reinstalled. */
2316     facet->packet_count = 0;
2317     facet->byte_count = 0;
2318     facet->accounted_bytes = 0;
2319
2320     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
2321 }
2322
2323 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
2324  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
2325  *
2326  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
2327  * instead if that is important. */
2328 static struct facet *
2329 facet_find(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow)
2330 {
2331     struct facet *facet;
2332
2333     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, flow_hash(flow, 0),
2334                              &ofproto->facets) {
2335         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
2336             return facet;
2337         }
2338     }
2339
2340     return NULL;
2341 }
2342
2343 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
2344  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
2345  *
2346  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
2347 static struct facet *
2348 facet_lookup_valid(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow)
2349 {
2350     struct facet *facet = facet_find(ofproto, flow);
2351
2352     /* The facet we found might not be valid, since we could be in need of
2353      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
2354     if (facet
2355         && ofproto->need_revalidate
2356         && !facet_revalidate(ofproto, facet)) {
2357         COVERAGE_INC(ofproto_invalidated);
2358         return NULL;
2359     }
2360
2361     return facet;
2362 }
2363
2364 /* Re-searches 'ofproto''s classifier for a rule matching 'facet':
2365  *
2366  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
2367  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
2368  *
2369  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
2370  *     where it is and recompiles its actions anyway.
2371  *
2372  *   - If there is none, destroys 'facet'.
2373  *
2374  * Returns true if 'facet' still exists, false if it has been destroyed. */
2375 static bool
2376 facet_revalidate(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet)
2377 {
2378     struct rule *new_rule;
2379     struct odp_actions a;
2380     size_t actions_len;
2381     uint16_t new_nf_output_iface;
2382     bool actions_changed;
2383
2384     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
2385
2386     /* Determine the new rule. */
2387     new_rule = rule_lookup(ofproto, &facet->flow);
2388     if (!new_rule) {
2389         /* No new rule, so delete the facet. */
2390         facet_remove(ofproto, facet);
2391         return false;
2392     }
2393
2394     /* Calculate new ODP actions.
2395      *
2396      * We are very cautious about actually modifying 'facet' state at this
2397      * point, because we might need to, e.g., emit a NetFlow expiration and, if
2398      * so, we need to have the old state around to properly compose it. */
2399     xlate_actions(new_rule->actions, new_rule->n_actions, &facet->flow,
2400                   ofproto, NULL, &a, &facet->tags, &facet->may_install,
2401                   &new_nf_output_iface);
2402     actions_len = a.n_actions * sizeof *a.actions;
2403     actions_changed = (facet->n_actions != a.n_actions
2404                        || memcmp(facet->actions, a.actions, actions_len));
2405
2406     /* If the ODP actions changed or the installability changed, then we need
2407      * to talk to the datapath. */
2408     if (actions_changed || facet->may_install != facet->installed) {
2409         if (facet->may_install) {
2410             struct odp_flow_put put;
2411
2412             memset(&put.flow.stats, 0, sizeof put.flow.stats);
2413             odp_flow_key_from_flow(&put.flow.key, &facet->flow);
2414             put.flow.actions = a.actions;
2415             put.flow.n_actions = a.n_actions;
2416             put.flow.flags = 0;
2417             put.flags = ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY | ODPPF_ZERO_STATS;
2418             dpif_flow_put(ofproto->dpif, &put);
2419
2420             facet_update_stats(ofproto, facet, &put.flow.stats);
2421         } else {
2422             facet_uninstall(ofproto, facet);
2423         }
2424
2425         /* The datapath flow is gone or has zeroed stats, so push stats out of
2426          * 'facet' into 'rule'. */
2427         facet_flush_stats(ofproto, facet);
2428     }
2429
2430     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
2431     facet->nf_flow.output_iface = new_nf_output_iface;
2432     if (actions_changed) {
2433         free(facet->actions);
2434         facet->n_actions = a.n_actions;
2435         facet->actions = xmemdup(a.actions, actions_len);
2436     }
2437     if (facet->rule != new_rule) {
2438         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
2439         list_remove(&facet->list_node);
2440         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
2441         facet->rule = new_rule;
2442         facet->used = new_rule->created;
2443     }
2444
2445     return true;
2446 }
2447 \f
2448 static void
2449 queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
2450          struct rconn_packet_counter *counter)
2451 {
2452     update_openflow_length(msg);
2453     if (rconn_send(ofconn->rconn, msg, counter)) {
2454         ofpbuf_delete(msg);
2455     }
2456 }
2457
2458 static void
2459 send_error_oh(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
2460               int error)
2461 {
2462     struct ofpbuf *buf = make_ofp_error_msg(error, oh);
2463     if (buf) {
2464         COVERAGE_INC(ofproto_error);
2465         queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2466     }
2467 }
2468
2469 static void
2470 hton_ofp_phy_port(struct ofp_phy_port *opp)
2471 {
2472     opp->port_no = htons(opp->port_no);
2473     opp->config = htonl(opp->config);
2474     opp->state = htonl(opp->state);
2475     opp->curr = htonl(opp->curr);
2476     opp->advertised = htonl(opp->advertised);
2477     opp->supported = htonl(opp->supported);
2478     opp->peer = htonl(opp->peer);
2479 }
2480
2481 static int
2482 handle_echo_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2483 {
2484     queue_tx(make_echo_reply(oh), ofconn, ofconn->reply_counter);
2485     return 0;
2486 }
2487
2488 static int
2489 handle_features_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2490 {
2491     struct ofp_switch_features *osf;
2492     struct ofpbuf *buf;
2493     struct ofport *port;
2494
2495     osf = make_openflow_xid(sizeof *osf, OFPT_FEATURES_REPLY, oh->xid, &buf);
2496     osf->datapath_id = htonll(ofconn->ofproto->datapath_id);
2497     osf->n_buffers = htonl(pktbuf_capacity());
2498     osf->n_tables = 2;
2499     osf->capabilities = htonl(OFPC_FLOW_STATS | OFPC_TABLE_STATS |
2500                               OFPC_PORT_STATS | OFPC_ARP_MATCH_IP);
2501     osf->actions = htonl((1u << OFPAT_OUTPUT) |
2502                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
2503                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
2504                          (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
2505                          (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
2506                          (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
2507                          (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
2508                          (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
2509                          (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
2510                          (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
2511                          (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
2512                          (1u << OFPAT_ENQUEUE));
2513
2514     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofconn->ofproto->ports) {
2515         hton_ofp_phy_port(ofpbuf_put(buf, &port->opp, sizeof port->opp));
2516     }
2517
2518     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2519     return 0;
2520 }
2521
2522 static int
2523 handle_get_config_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2524 {
2525     struct ofpbuf *buf;
2526     struct ofp_switch_config *osc;
2527     uint16_t flags;
2528     bool drop_frags;
2529
2530     /* Figure out flags. */
2531     dpif_get_drop_frags(ofconn->ofproto->dpif, &drop_frags);
2532     flags = drop_frags ? OFPC_FRAG_DROP : OFPC_FRAG_NORMAL;
2533
2534     /* Send reply. */
2535     osc = make_openflow_xid(sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY, oh->xid, &buf);
2536     osc->flags = htons(flags);
2537     osc->miss_send_len = htons(ofconn->miss_send_len);
2538     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2539
2540     return 0;
2541 }
2542
2543 static int
2544 handle_set_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_switch_config *osc)
2545 {
2546     uint16_t flags = ntohs(osc->flags);
2547
2548     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE) {
2549         switch (flags & OFPC_FRAG_MASK) {
2550         case OFPC_FRAG_NORMAL:
2551             dpif_set_drop_frags(ofconn->ofproto->dpif, false);
2552             break;
2553         case OFPC_FRAG_DROP:
2554             dpif_set_drop_frags(ofconn->ofproto->dpif, true);
2555             break;
2556         default:
2557             VLOG_WARN_RL(&rl, "requested bad fragment mode (flags=%"PRIx16")",
2558                          osc->flags);
2559             break;
2560         }
2561     }
2562
2563     ofconn->miss_send_len = ntohs(osc->miss_send_len);
2564
2565     return 0;
2566 }
2567
2568 static void
2569 add_controller_action(struct odp_actions *actions, uint16_t max_len)
2570 {
2571     union odp_action *a = odp_actions_add(actions, ODPAT_CONTROLLER);
2572     a->controller.arg = max_len;
2573 }
2574
2575 struct action_xlate_ctx {
2576     /* Input. */
2577     struct flow flow;           /* Flow to which these actions correspond. */
2578     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
2579     struct ofproto *ofproto;
2580     const struct ofpbuf *packet; /* The packet corresponding to 'flow', or a
2581                                   * null pointer if we are revalidating
2582                                   * without a packet to refer to. */
2583
2584     /* Output. */
2585     struct odp_actions *out;    /* Datapath actions. */
2586     tag_type tags;              /* Tags associated with OFPP_NORMAL actions. */
2587     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
2588                                  * be reassessed for every packet. */
2589     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
2590 };
2591
2592 /* Maximum depth of flow table recursion (due to NXAST_RESUBMIT actions) in a
2593  * flow translation. */
2594 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 8
2595
2596 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2597                              struct action_xlate_ctx *ctx);
2598
2599 static void
2600 add_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t port)
2601 {
2602     const struct ofport *ofport = get_port(ctx->ofproto, port);
2603
2604     if (ofport) {
2605         if (ofport->opp.config & OFPPC_NO_FWD) {
2606             /* Forwarding disabled on port. */
2607             return;
2608         }
2609     } else {
2610         /*
2611          * We don't have an ofport record for this port, but it doesn't hurt to
2612          * allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear later
2613          * and we're pre-populating the flow table.
2614          */
2615     }
2616
2617     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_OUTPUT)->output.port = port;
2618     ctx->nf_output_iface = port;
2619 }
2620
2621 static struct rule *
2622 rule_lookup(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow)
2623 {
2624     return rule_from_cls_rule(classifier_lookup(&ofproto->cls, flow));
2625 }
2626
2627 static void
2628 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t in_port)
2629 {
2630     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
2631         uint16_t old_in_port;
2632         struct rule *rule;
2633
2634         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port.  Then restore the
2635          * original input port (otherwise OFPP_NORMAL and OFPP_IN_PORT will
2636          * have surprising behavior). */
2637         old_in_port = ctx->flow.in_port;
2638         ctx->flow.in_port = in_port;
2639         rule = rule_lookup(ctx->ofproto, &ctx->flow);
2640         ctx->flow.in_port = old_in_port;
2641
2642         if (rule) {
2643             ctx->recurse++;
2644             do_xlate_actions(rule->actions, rule->n_actions, ctx);
2645             ctx->recurse--;
2646         }
2647     } else {
2648         struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
2649
2650         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "NXAST_RESUBMIT recursed over %d times",
2651                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
2652     }
2653 }
2654
2655 static void
2656 flood_packets(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_in_port, uint32_t mask,
2657               uint16_t *nf_output_iface, struct odp_actions *actions)
2658 {
2659     struct ofport *ofport;
2660
2661     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->ports) {
2662         uint16_t odp_port = ofport->odp_port;
2663         if (odp_port != odp_in_port && !(ofport->opp.config & mask)) {
2664             odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT)->output.port = odp_port;
2665         }
2666     }
2667     *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2668 }
2669
2670 static void
2671 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
2672                       uint16_t port, uint16_t max_len)
2673 {
2674     uint16_t odp_port;
2675     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
2676
2677     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
2678
2679     switch (port) {
2680     case OFPP_IN_PORT:
2681         add_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2682         break;
2683     case OFPP_TABLE:
2684         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2685         break;
2686     case OFPP_NORMAL:
2687         if (!ctx->ofproto->ofhooks->normal_cb(&ctx->flow, ctx->packet,
2688                                               ctx->out, &ctx->tags,
2689                                               &ctx->nf_output_iface,
2690                                               ctx->ofproto->aux)) {
2691             COVERAGE_INC(ofproto_uninstallable);
2692             ctx->may_set_up_flow = false;
2693         }
2694         break;
2695     case OFPP_FLOOD:
2696         flood_packets(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port, OFPPC_NO_FLOOD,
2697                       &ctx->nf_output_iface, ctx->out);
2698         break;
2699     case OFPP_ALL:
2700         flood_packets(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port, 0,
2701                       &ctx->nf_output_iface, ctx->out);
2702         break;
2703     case OFPP_CONTROLLER:
2704         add_controller_action(ctx->out, max_len);
2705         break;
2706     case OFPP_LOCAL:
2707         add_output_action(ctx, ODPP_LOCAL);
2708         break;
2709     default:
2710         odp_port = ofp_port_to_odp_port(port);
2711         if (odp_port != ctx->flow.in_port) {
2712             add_output_action(ctx, odp_port);
2713         }
2714         break;
2715     }
2716
2717     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
2718         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2719     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2720         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
2721     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
2722                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2723         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2724     }
2725 }
2726
2727 static void
2728 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2729                     const struct ofp_action_output *oao)
2730 {
2731     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
2732 }
2733
2734 /* If the final ODP action in 'ctx' is "pop priority", drop it, as an
2735  * optimization, because we're going to add another action that sets the
2736  * priority immediately after, or because there are no actions following the
2737  * pop.  */
2738 static void
2739 remove_pop_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
2740 {
2741     size_t n = ctx->out->n_actions;
2742     if (n > 0 && ctx->out->actions[n - 1].type == ODPAT_POP_PRIORITY) {
2743         ctx->out->n_actions--;
2744     }
2745 }
2746
2747 static void
2748 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2749                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
2750 {
2751     uint16_t ofp_port, odp_port;
2752     uint32_t priority;
2753     int error;
2754
2755     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
2756                                    &priority);
2757     if (error) {
2758         /* Fall back to ordinary output action. */
2759         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
2760         return;
2761     }
2762
2763     /* Figure out ODP output port. */
2764     ofp_port = ntohs(oae->port);
2765     if (ofp_port != OFPP_IN_PORT) {
2766         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
2767     } else {
2768         odp_port = ctx->flow.in_port;
2769     }
2770
2771     /* Add ODP actions. */
2772     remove_pop_action(ctx);
2773     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2774         = priority;
2775     add_output_action(ctx, odp_port);
2776     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2777
2778     /* Update NetFlow output port. */
2779     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2780         ctx->nf_output_iface = odp_port;
2781     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2782         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2783     }
2784 }
2785
2786 static void
2787 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2788                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
2789 {
2790     uint32_t priority;
2791     int error;
2792
2793     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
2794                                    &priority);
2795     if (error) {
2796         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
2797          * has already been logged. */
2798         return;
2799     }
2800
2801     remove_pop_action(ctx);
2802     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2803         = priority;
2804 }
2805
2806 static void
2807 xlate_set_dl_tci(struct action_xlate_ctx *ctx)
2808 {
2809     ovs_be16 tci = ctx->flow.vlan_tci;
2810     if (!(tci & htons(VLAN_CFI))) {
2811         odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_STRIP_VLAN);
2812     } else {
2813         union odp_action *oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_TCI);
2814         oa->dl_tci.tci = tci & ~htons(VLAN_CFI);
2815     }
2816 }
2817
2818 static void
2819 xlate_reg_move_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2820                       const struct nx_action_reg_move *narm)
2821 {
2822     ovs_be16 old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
2823
2824     nxm_execute_reg_move(narm, &ctx->flow);
2825
2826     if (ctx->flow.vlan_tci != old_tci) {
2827         xlate_set_dl_tci(ctx);
2828     }
2829 }
2830
2831 static void
2832 xlate_nicira_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2833                     const struct nx_action_header *nah)
2834 {
2835     const struct nx_action_resubmit *nar;
2836     const struct nx_action_set_tunnel *nast;
2837     const struct nx_action_set_queue *nasq;
2838     union odp_action *oa;
2839     enum nx_action_subtype subtype = ntohs(nah->subtype);
2840
2841     assert(nah->vendor == htonl(NX_VENDOR_ID));
2842     switch (subtype) {
2843     case NXAST_RESUBMIT:
2844         nar = (const struct nx_action_resubmit *) nah;
2845         xlate_table_action(ctx, ofp_port_to_odp_port(ntohs(nar->in_port)));
2846         break;
2847
2848     case NXAST_SET_TUNNEL:
2849         nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) nah;
2850         oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TUNNEL);
2851         ctx->flow.tun_id = oa->tunnel.tun_id = nast->tun_id;
2852         break;
2853
2854     case NXAST_DROP_SPOOFED_ARP:
2855         if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
2856             odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_DROP_SPOOFED_ARP);
2857         }
2858         break;
2859
2860     case NXAST_SET_QUEUE:
2861         nasq = (const struct nx_action_set_queue *) nah;
2862         xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
2863         break;
2864
2865     case NXAST_POP_QUEUE:
2866         odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2867         break;
2868
2869     case NXAST_REG_MOVE:
2870         xlate_reg_move_action(ctx, (const struct nx_action_reg_move *) nah);
2871         break;
2872
2873     case NXAST_REG_LOAD:
2874         nxm_execute_reg_load((const struct nx_action_reg_load *) nah,
2875                              &ctx->flow);
2876
2877     case NXAST_NOTE:
2878         /* Nothing to do. */
2879         break;
2880
2881     /* If you add a new action here that modifies flow data, don't forget to
2882      * update the flow key in ctx->flow at the same time. */
2883
2884     case NXAST_SNAT__OBSOLETE:
2885     default:
2886         VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown Nicira action type %d", (int) subtype);
2887         break;
2888     }
2889 }
2890
2891 static void
2892 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2893                  struct action_xlate_ctx *ctx)
2894 {
2895     struct actions_iterator iter;
2896     const union ofp_action *ia;
2897     const struct ofport *port;
2898
2899     port = get_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
2900     if (port && port->opp.config & (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP) &&
2901         port->opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
2902                             ? OFPPC_NO_RECV_STP : OFPPC_NO_RECV)) {
2903         /* Drop this flow. */
2904         return;
2905     }
2906
2907     for (ia = actions_first(&iter, in, n_in); ia; ia = actions_next(&iter)) {
2908         enum ofp_action_type type = ntohs(ia->type);
2909         union odp_action *oa;
2910
2911         switch (type) {
2912         case OFPAT_OUTPUT:
2913             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
2914             break;
2915
2916         case OFPAT_SET_VLAN_VID:
2917             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
2918             ctx->flow.vlan_tci |= ia->vlan_vid.vlan_vid | htons(VLAN_CFI);
2919             xlate_set_dl_tci(ctx);
2920             break;
2921
2922         case OFPAT_SET_VLAN_PCP:
2923             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
2924             ctx->flow.vlan_tci |= htons(
2925                 (ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
2926             xlate_set_dl_tci(ctx);
2927             break;
2928
2929         case OFPAT_STRIP_VLAN:
2930             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
2931             xlate_set_dl_tci(ctx);
2932             break;
2933
2934         case OFPAT_SET_DL_SRC:
2935             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_SRC);
2936             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2937                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2938             memcpy(ctx->flow.dl_src,
2939                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2940             break;
2941
2942         case OFPAT_SET_DL_DST:
2943             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_DST);
2944             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2945                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2946             memcpy(ctx->flow.dl_dst,
2947                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2948             break;
2949
2950         case OFPAT_SET_NW_SRC:
2951             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_SRC);
2952             ctx->flow.nw_src = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2953             break;
2954
2955         case OFPAT_SET_NW_DST:
2956             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_DST);
2957             ctx->flow.nw_dst = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2958             break;
2959
2960         case OFPAT_SET_NW_TOS:
2961             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_TOS);
2962             ctx->flow.nw_tos = oa->nw_tos.nw_tos = ia->nw_tos.nw_tos;
2963             break;
2964
2965         case OFPAT_SET_TP_SRC:
2966             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_SRC);
2967             ctx->flow.tp_src = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2968             break;
2969
2970         case OFPAT_SET_TP_DST:
2971             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_DST);
2972             ctx->flow.tp_dst = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2973             break;
2974
2975         case OFPAT_VENDOR:
2976             xlate_nicira_action(ctx, (const struct nx_action_header *) ia);
2977             break;
2978
2979         case OFPAT_ENQUEUE:
2980             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
2981             break;
2982
2983         default:
2984             VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown action type %d", (int) type);
2985             break;
2986         }
2987     }
2988 }
2989
2990 static int
2991 xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2992               const struct flow *flow, struct ofproto *ofproto,
2993               const struct ofpbuf *packet,
2994               struct odp_actions *out, tag_type *tags, bool *may_set_up_flow,
2995               uint16_t *nf_output_iface)
2996 {
2997     struct action_xlate_ctx ctx;
2998
2999     COVERAGE_INC(ofproto_ofp2odp);
3000     odp_actions_init(out);
3001     ctx.flow = *flow;
3002     ctx.recurse = 0;
3003     ctx.ofproto = ofproto;
3004     ctx.packet = packet;
3005     ctx.out = out;
3006     ctx.tags = 0;
3007     ctx.may_set_up_flow = true;
3008     ctx.nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
3009     do_xlate_actions(in, n_in, &ctx);
3010     remove_pop_action(&ctx);
3011
3012     /* Check with in-band control to see if we're allowed to set up this
3013      * flow. */
3014     if (!in_band_rule_check(ofproto->in_band, flow, out)) {
3015         ctx.may_set_up_flow = false;
3016     }
3017
3018     if (tags) {
3019         *tags = ctx.tags;
3020     }
3021     if (may_set_up_flow) {
3022         *may_set_up_flow = ctx.may_set_up_flow;
3023     }
3024     if (nf_output_iface) {
3025         *nf_output_iface = ctx.nf_output_iface;
3026     }
3027     if (odp_actions_overflow(out)) {
3028         COVERAGE_INC(odp_overflow);
3029         odp_actions_init(out);
3030         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_ACTION, OFPBAC_TOO_MANY);
3031     }
3032     return 0;
3033 }
3034
3035 /* Checks whether 'ofconn' is a slave controller.  If so, returns an OpenFlow
3036  * error message code (composed with ofp_mkerr()) for the caller to propagate
3037  * upward.  Otherwise, returns 0.
3038  *
3039  * The log message mentions 'msg_type'. */
3040 static int
3041 reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn, const const char *msg_type)
3042 {
3043     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role == NX_ROLE_SLAVE) {
3044         static struct vlog_rate_limit perm_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3045         VLOG_WARN_RL(&perm_rl, "rejecting %s message from slave controller",
3046                      msg_type);
3047
3048         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
3049     } else {
3050         return 0;
3051     }
3052 }
3053
3054 static int
3055 handle_packet_out(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3056 {
3057     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3058     struct ofp_packet_out *opo;
3059     struct ofpbuf payload, *buffer;
3060     union ofp_action *ofp_actions;
3061     struct odp_actions odp_actions;
3062     struct ofpbuf request;
3063     struct flow flow;
3064     size_t n_ofp_actions;
3065     uint16_t in_port;
3066     int error;
3067
3068     COVERAGE_INC(ofproto_packet_out);
3069
3070     error = reject_slave_controller(ofconn, "OFPT_PACKET_OUT");
3071     if (error) {
3072         return error;
3073     }
3074
3075     /* Get ofp_packet_out. */
3076     ofpbuf_use_const(&request, oh, ntohs(oh->length));
3077     opo = ofpbuf_pull(&request, offsetof(struct ofp_packet_out, actions));
3078
3079     /* Get actions. */
3080     error = ofputil_pull_actions(&request, ntohs(opo->actions_len),
3081                                  &ofp_actions, &n_ofp_actions);
3082     if (error) {
3083         return error;
3084     }
3085
3086     /* Get payload. */
3087     if (opo->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
3088         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(opo->buffer_id),
3089                                 &buffer, &in_port);
3090         if (error || !buffer) {
3091             return error;
3092         }
3093         payload = *buffer;
3094     } else {
3095         payload = request;
3096         buffer = NULL;
3097     }
3098
3099     /* Extract flow, check actions. */
3100     flow_extract(&payload, 0, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opo->in_port)),
3101                  &flow);
3102     error = validate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, &flow, p->max_ports);
3103     if (error) {
3104         goto exit;
3105     }
3106
3107     /* Send. */
3108     error = xlate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, &flow, p, &payload,
3109                           &odp_actions, NULL, NULL, NULL);
3110     if (!error) {
3111         dpif_execute(p->dpif, odp_actions.actions, odp_actions.n_actions,
3112                      &payload);
3113     }
3114
3115 exit:
3116     ofpbuf_delete(buffer);
3117     return 0;
3118 }
3119
3120 static void
3121 update_port_config(struct ofproto *p, struct ofport *port,
3122                    uint32_t config, uint32_t mask)
3123 {
3124     mask &= config ^ port->opp.config;
3125     if (mask & OFPPC_PORT_DOWN) {
3126         if (config & OFPPC_PORT_DOWN) {
3127             netdev_turn_flags_off(port->netdev, NETDEV_UP, true);
3128         } else {
3129             netdev_turn_flags_on(port->netdev, NETDEV_UP, true);
3130         }
3131     }
3132 #define REVALIDATE_BITS (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP |    \
3133                          OFPPC_NO_FWD | OFPPC_NO_FLOOD)
3134     if (mask & REVALIDATE_BITS) {
3135         COVERAGE_INC(ofproto_costly_flags);
3136         port->opp.config ^= mask & REVALIDATE_BITS;
3137         p->need_revalidate = true;
3138     }
3139 #undef REVALIDATE_BITS
3140     if (mask & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
3141         port->opp.config ^= OFPPC_NO_PACKET_IN;
3142     }
3143 }
3144
3145 static int
3146 handle_port_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3147 {
3148     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3149     const struct ofp_port_mod *opm = (const struct ofp_port_mod *) oh;
3150     struct ofport *port;
3151     int error;
3152
3153     error = reject_slave_controller(ofconn, "OFPT_PORT_MOD");
3154     if (error) {
3155         return error;
3156     }
3157
3158     port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opm->port_no)));
3159     if (!port) {
3160         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_PORT);
3161     } else if (memcmp(port->opp.hw_addr, opm->hw_addr, OFP_ETH_ALEN)) {
3162         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_HW_ADDR);
3163     } else {
3164         update_port_config(p, port, ntohl(opm->config), ntohl(opm->mask));
3165         if (opm->advertise) {
3166             netdev_set_advertisements(port->netdev, ntohl(opm->advertise));
3167         }
3168     }
3169     return 0;
3170 }
3171
3172 static struct ofpbuf *
3173 make_ofp_stats_reply(ovs_be32 xid, ovs_be16 type, size_t body_len)
3174 {
3175     struct ofp_stats_reply *osr;
3176     struct ofpbuf *msg;
3177
3178     msg = ofpbuf_new(MIN(sizeof *osr + body_len, UINT16_MAX));
3179     osr = put_openflow_xid(sizeof *osr, OFPT_STATS_REPLY, xid, msg);
3180     osr->type = type;
3181     osr->flags = htons(0);
3182     return msg;
3183 }
3184
3185 static struct ofpbuf *
3186 start_ofp_stats_reply(const struct ofp_header *request, size_t body_len)
3187 {
3188     const struct ofp_stats_request *osr
3189         = (const struct ofp_stats_request *) request;
3190     return make_ofp_stats_reply(osr->header.xid, osr->type, body_len);
3191 }
3192
3193 static void *
3194 append_ofp_stats_reply(size_t nbytes, struct ofconn *ofconn,
3195                        struct ofpbuf **msgp)
3196 {
3197     struct ofpbuf *msg = *msgp;
3198     assert(nbytes <= UINT16_MAX - sizeof(struct ofp_stats_reply));
3199     if (nbytes + msg->size > UINT16_MAX) {
3200         struct ofp_stats_reply *reply = msg->data;
3201         reply->flags = htons(OFPSF_REPLY_MORE);
3202         *msgp = make_ofp_stats_reply(reply->header.xid, reply->type, nbytes);
3203         queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3204     }
3205     return ofpbuf_put_uninit(*msgp, nbytes);
3206 }
3207
3208 static struct ofpbuf *
3209 make_nxstats_reply(ovs_be32 xid, ovs_be32 subtype, size_t body_len)
3210 {
3211     struct nicira_stats_msg *nsm;
3212     struct ofpbuf *msg;
3213
3214     msg = ofpbuf_new(MIN(sizeof *nsm + body_len, UINT16_MAX));
3215     nsm = put_openflow_xid(sizeof *nsm, OFPT_STATS_REPLY, xid, msg);
3216     nsm->type = htons(OFPST_VENDOR);
3217     nsm->flags = htons(0);
3218     nsm->vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
3219     nsm->subtype = htonl(subtype);
3220     return msg;
3221 }
3222
3223 static struct ofpbuf *
3224 start_nxstats_reply(const struct nicira_stats_msg *request, size_t body_len)
3225 {
3226     return make_nxstats_reply(request->header.xid, request->subtype, body_len);
3227 }
3228
3229 static void
3230 append_nxstats_reply(size_t nbytes, struct ofconn *ofconn,
3231                      struct ofpbuf **msgp)
3232 {
3233     struct ofpbuf *msg = *msgp;
3234     assert(nbytes <= UINT16_MAX - sizeof(struct nicira_stats_msg));
3235     if (nbytes + msg->size > UINT16_MAX) {
3236         struct nicira_stats_msg *reply = msg->data;
3237         reply->flags = htons(OFPSF_REPLY_MORE);
3238         *msgp = make_nxstats_reply(reply->header.xid, reply->subtype, nbytes);
3239         queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3240     }
3241     ofpbuf_prealloc_tailroom(*msgp, nbytes);
3242 }
3243
3244 static int
3245 handle_desc_stats_request(struct ofconn *ofconn,
3246                           const struct ofp_header *request)
3247 {
3248     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3249     struct ofp_desc_stats *ods;
3250     struct ofpbuf *msg;
3251
3252     msg = start_ofp_stats_reply(request, sizeof *ods);
3253     ods = append_ofp_stats_reply(sizeof *ods, ofconn, &msg);
3254     memset(ods, 0, sizeof *ods);
3255     ovs_strlcpy(ods->mfr_desc, p->mfr_desc, sizeof ods->mfr_desc);
3256     ovs_strlcpy(ods->hw_desc, p->hw_desc, sizeof ods->hw_desc);
3257     ovs_strlcpy(ods->sw_desc, p->sw_desc, sizeof ods->sw_desc);
3258     ovs_strlcpy(ods->serial_num, p->serial_desc, sizeof ods->serial_num);
3259     ovs_strlcpy(ods->dp_desc, p->dp_desc, sizeof ods->dp_desc);
3260     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3261
3262     return 0;
3263 }
3264
3265 static int
3266 handle_table_stats_request(struct ofconn *ofconn,
3267                            const struct ofp_header *request)
3268 {
3269     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3270     struct ofp_table_stats *ots;
3271     struct ofpbuf *msg;
3272
3273     msg = start_ofp_stats_reply(request, sizeof *ots * 2);
3274
3275     /* Classifier table. */
3276     ots = append_ofp_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
3277     memset(ots, 0, sizeof *ots);
3278     strcpy(ots->name, "classifier");
3279     ots->wildcards = (ofconn->flow_format == NXFF_OPENFLOW10
3280                       ? htonl(OFPFW_ALL) : htonl(OVSFW_ALL));
3281     ots->max_entries = htonl(1024 * 1024); /* An arbitrary big number. */
3282     ots->active_count = htonl(classifier_count(&p->cls));
3283     ots->lookup_count = htonll(0);              /* XXX */
3284     ots->matched_count = htonll(0);             /* XXX */
3285
3286     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3287     return 0;
3288 }
3289
3290 static void
3291 append_port_stat(struct ofport *port, struct ofconn *ofconn,
3292                  struct ofpbuf **msgp)
3293 {
3294     struct netdev_stats stats;
3295     struct ofp_port_stats *ops;
3296
3297     /* Intentionally ignore return value, since errors will set
3298      * 'stats' to all-1s, which is correct for OpenFlow, and
3299      * netdev_get_stats() will log errors. */
3300     netdev_get_stats(port->netdev, &stats);
3301
3302     ops = append_ofp_stats_reply(sizeof *ops, ofconn, msgp);
3303     ops->port_no = htons(port->opp.port_no);
3304     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
3305     ops->rx_packets = htonll(stats.rx_packets);
3306     ops->tx_packets = htonll(stats.tx_packets);
3307     ops->rx_bytes = htonll(stats.rx_bytes);
3308     ops->tx_bytes = htonll(stats.tx_bytes);
3309     ops->rx_dropped = htonll(stats.rx_dropped);
3310     ops->tx_dropped = htonll(stats.tx_dropped);
3311     ops->rx_errors = htonll(stats.rx_errors);
3312     ops->tx_errors = htonll(stats.tx_errors);
3313     ops->rx_frame_err = htonll(stats.rx_frame_errors);
3314     ops->rx_over_err = htonll(stats.rx_over_errors);
3315     ops->rx_crc_err = htonll(stats.rx_crc_errors);
3316     ops->collisions = htonll(stats.collisions);
3317 }
3318
3319 static int
3320 handle_port_stats_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3321 {
3322     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3323     const struct ofp_port_stats_request *psr = ofputil_stats_body(oh);
3324     struct ofp_port_stats *ops;
3325     struct ofpbuf *msg;
3326     struct ofport *port;
3327
3328     msg = start_ofp_stats_reply(oh, sizeof *ops * 16);
3329     if (psr->port_no != htons(OFPP_NONE)) {
3330         port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(psr->port_no)));
3331         if (port) {
3332             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3333         }
3334     } else {
3335         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
3336             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3337         }
3338     }
3339
3340     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3341     return 0;
3342 }
3343
3344 /* Obtains statistic counters for 'rule' within 'p' and stores them into
3345  * '*packet_countp' and '*byte_countp'.  The returned statistics include
3346  * statistics for all of 'rule''s facets. */
3347 static void
3348 query_stats(struct ofproto *p, struct rule *rule,
3349             uint64_t *packet_countp, uint64_t *byte_countp)
3350 {
3351     uint64_t packet_count, byte_count;
3352     struct facet *facet;
3353     struct odp_flow *odp_flows;
3354     size_t n_odp_flows;
3355
3356     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
3357      * by the datapath.  This counts, for example, facets that have expired. */
3358     packet_count = rule->packet_count;
3359     byte_count = rule->byte_count;
3360
3361     /* Prepare to ask the datapath for statistics on all of the rule's facets.
3362      *
3363      * Also, add any statistics that are not tracked by the datapath for each
3364      * facet.  This includes, for example, statistics for packets that were
3365      * executed "by hand" by ofproto via dpif_execute() but must be accounted
3366      * to a rule. */
3367     odp_flows = xzalloc(list_size(&rule->facets) * sizeof *odp_flows);
3368     n_odp_flows = 0;
3369     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
3370         struct odp_flow *odp_flow = &odp_flows[n_odp_flows++];
3371         odp_flow_key_from_flow(&odp_flow->key, &facet->flow);
3372         packet_count += facet->packet_count;
3373         byte_count += facet->byte_count;
3374     }
3375
3376     /* Fetch up-to-date statistics from the datapath and add them in. */
3377     if (!dpif_flow_get_multiple(p->dpif, odp_flows, n_odp_flows)) {
3378         size_t i;
3379
3380         for (i = 0; i < n_odp_flows; i++) {
3381             struct odp_flow *odp_flow = &odp_flows[i];
3382             packet_count += odp_flow->stats.n_packets;
3383             byte_count += odp_flow->stats.n_bytes;
3384         }
3385     }
3386     free(odp_flows);
3387
3388     /* Return the stats to the caller. */
3389     *packet_countp = packet_count;
3390     *byte_countp = byte_count;
3391 }
3392
3393 static void
3394 calc_flow_duration(long long int start, ovs_be32 *sec, ovs_be32 *nsec)
3395 {
3396     long long int msecs = time_msec() - start;
3397     *sec = htonl(msecs / 1000);
3398     *nsec = htonl((msecs % 1000) * (1000 * 1000));
3399 }
3400
3401 static void
3402 put_ofp_flow_stats(struct ofconn *ofconn, struct rule *rule,
3403                    ovs_be16 out_port, struct ofpbuf **replyp)
3404 {
3405     struct ofp_flow_stats *ofs;
3406     uint64_t packet_count, byte_count;
3407     size_t act_len, len;
3408
3409     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
3410         return;
3411     }
3412
3413     act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3414     len = offsetof(struct ofp_flow_stats, actions) + act_len;
3415
3416     query_stats(ofconn->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3417
3418     ofs = append_ofp_stats_reply(len, ofconn, replyp);
3419     ofs->length = htons(len);
3420     ofs->table_id = 0;
3421     ofs->pad = 0;
3422     ofputil_cls_rule_to_match(&rule->cr, ofconn->flow_format, &ofs->match);
3423     calc_flow_duration(rule->created, &ofs->duration_sec, &ofs->duration_nsec);
3424     ofs->cookie = rule->flow_cookie;
3425     ofs->priority = htons(rule->cr.priority);
3426     ofs->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
3427     ofs->hard_timeout = htons(rule->hard_timeout);
3428     memset(ofs->pad2, 0, sizeof ofs->pad2);
3429     ofs->packet_count = htonll(packet_count);
3430     ofs->byte_count = htonll(byte_count);
3431     if (rule->n_actions > 0) {
3432         memcpy(ofs->actions, rule->actions, act_len);
3433     }
3434 }
3435
3436 static bool
3437 is_valid_table(uint8_t table_id)
3438 {
3439     return table_id == 0 || table_id == 0xff;
3440 }
3441
3442 static int
3443 handle_flow_stats_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3444 {
3445     const struct ofp_flow_stats_request *fsr = ofputil_stats_body(oh);
3446     struct ofpbuf *reply;
3447
3448     COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
3449     reply = start_ofp_stats_reply(oh, 1024);
3450     if (is_valid_table(fsr->table_id)) {
3451         struct cls_cursor cursor;
3452         struct cls_rule target;
3453         struct rule *rule;
3454
3455         ofputil_cls_rule_from_match(&fsr->match, 0, NXFF_OPENFLOW10, 0,
3456                                     &target);
3457         cls_cursor_init(&cursor, &ofconn->ofproto->cls, &target);
3458         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
3459             put_ofp_flow_stats(ofconn, rule, fsr->out_port, &reply);
3460         }
3461     }
3462     queue_tx(reply, ofconn, ofconn->reply_counter);
3463
3464     return 0;
3465 }
3466
3467 static void
3468 put_nx_flow_stats(struct ofconn *ofconn, struct rule *rule,
3469                   ovs_be16 out_port, struct ofpbuf **replyp)
3470 {
3471     struct nx_flow_stats *nfs;
3472     uint64_t packet_count, byte_count;
3473     size_t act_len, start_len;
3474     struct ofpbuf *reply;
3475
3476     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
3477         return;
3478     }
3479
3480     query_stats(ofconn->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3481
3482     act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3483
3484     start_len = (*replyp)->size;
3485     append_nxstats_reply(sizeof *nfs + NXM_MAX_LEN + act_len, ofconn, replyp);
3486     reply = *replyp;
3487
3488     nfs = ofpbuf_put_uninit(reply, sizeof *nfs);
3489     nfs->table_id = 0;
3490     nfs->pad = 0;
3491     calc_flow_duration(rule->created, &nfs->duration_sec, &nfs->duration_nsec);
3492     nfs->cookie = rule->flow_cookie;
3493     nfs->priority = htons(rule->cr.priority);
3494     nfs->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
3495     nfs->hard_timeout = htons(rule->hard_timeout);
3496     nfs->match_len = htons(nx_put_match(reply, &rule->cr));
3497     memset(nfs->pad2, 0, sizeof nfs->pad2);
3498     nfs->packet_count = htonll(packet_count);
3499     nfs->byte_count = htonll(byte_count);
3500     if (rule->n_actions > 0) {
3501         ofpbuf_put(reply, rule->actions, act_len);
3502     }
3503     nfs->length = htons(reply->size - start_len);
3504 }
3505
3506 static int
3507 handle_nxst_flow(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3508 {
3509     struct nx_flow_stats_request *nfsr;
3510     struct cls_rule target;
3511     struct ofpbuf *reply;
3512     struct ofpbuf b;
3513     int error;
3514
3515     ofpbuf_use_const(&b, oh, ntohs(oh->length));
3516
3517     /* Dissect the message. */
3518     nfsr = ofpbuf_pull(&b, sizeof *nfsr);
3519     error = nx_pull_match(&b, ntohs(nfsr->match_len), 0, &target);
3520     if (error) {
3521         return error;
3522     }
3523     if (b.size) {
3524         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3525     }
3526
3527     COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
3528     reply = start_nxstats_reply(&nfsr->nsm, 1024);
3529     if (is_valid_table(nfsr->table_id)) {
3530         struct cls_cursor cursor;
3531         struct rule *rule;
3532
3533         cls_cursor_init(&cursor, &ofconn->ofproto->cls, &target);
3534         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
3535             put_nx_flow_stats(ofconn, rule, nfsr->out_port, &reply);
3536         }
3537     }
3538     queue_tx(reply, ofconn, ofconn->reply_counter);
3539
3540     return 0;
3541 }
3542
3543 static void
3544 flow_stats_ds(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, struct ds *results)
3545 {
3546     struct ofp_match match;
3547     uint64_t packet_count, byte_count;
3548     size_t act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3549
3550     query_stats(ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3551     ofputil_cls_rule_to_match(&rule->cr, NXFF_OPENFLOW10, &match);
3552
3553     ds_put_format(results, "duration=%llds, ",
3554                   (time_msec() - rule->created) / 1000);
3555     ds_put_format(results, "priority=%u, ", rule->cr.priority);
3556     ds_put_format(results, "n_packets=%"PRIu64", ", packet_count);
3557     ds_put_format(results, "n_bytes=%"PRIu64", ", byte_count);
3558     ofp_print_match(results, &match, true);
3559     if (act_len > 0) {
3560         ofp_print_actions(results, &rule->actions->header, act_len);
3561     } else {
3562         ds_put_cstr(results, "drop");
3563     }
3564     ds_put_cstr(results, "\n");
3565 }
3566
3567 /* Adds a pretty-printed description of all flows to 'results', including
3568  * those marked hidden by secchan (e.g., by in-band control). */
3569 void
3570 ofproto_get_all_flows(struct ofproto *p, struct ds *results)
3571 {
3572     struct cls_cursor cursor;
3573     struct rule *rule;
3574
3575     cls_cursor_init(&cursor, &p->cls, NULL);
3576     CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
3577         flow_stats_ds(p, rule, results);
3578     }
3579 }
3580
3581 static void
3582 query_aggregate_stats(struct ofproto *ofproto, struct cls_rule *target,
3583                       ovs_be16 out_port, uint8_t table_id,
3584                       struct ofp_aggregate_stats_reply *oasr)
3585 {
3586     uint64_t total_packets = 0;
3587     uint64_t total_bytes = 0;
3588     int n_flows = 0;
3589
3590     COVERAGE_INC(ofproto_agg_request);
3591
3592     if (is_valid_table(table_id)) {
3593         struct cls_cursor cursor;
3594         struct rule *rule;
3595
3596         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->cls, target);
3597         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
3598             if (!rule_is_hidden(rule) && rule_has_out_port(rule, out_port)) {
3599                 uint64_t packet_count;
3600                 uint64_t byte_count;
3601
3602                 query_stats(ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3603
3604                 total_packets += packet_count;
3605                 total_bytes += byte_count;
3606                 n_flows++;
3607             }
3608         }
3609     }
3610
3611     oasr->flow_count = htonl(n_flows);
3612     oasr->packet_count = htonll(total_packets);
3613     oasr->byte_count = htonll(total_bytes);
3614     memset(oasr->pad, 0, sizeof oasr->pad);
3615 }
3616
3617 static int
3618 handle_aggregate_stats_request(struct ofconn *ofconn,
3619                                const struct ofp_header *oh)
3620 {
3621     const struct ofp_aggregate_stats_request *request = ofputil_stats_body(oh);
3622     struct ofp_aggregate_stats_reply *reply;
3623     struct cls_rule target;
3624     struct ofpbuf *msg;
3625
3626     ofputil_cls_rule_from_match(&request->match, 0, NXFF_OPENFLOW10, 0,
3627                                 &target);
3628
3629     msg = start_ofp_stats_reply(oh, sizeof *reply);
3630     reply = append_ofp_stats_reply(sizeof *reply, ofconn, &msg);
3631     query_aggregate_stats(ofconn->ofproto, &target, request->out_port,
3632                           request->table_id, reply);
3633     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3634     return 0;
3635 }
3636
3637 static int
3638 handle_nxst_aggregate(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3639 {
3640     struct nx_aggregate_stats_request *request;
3641     struct ofp_aggregate_stats_reply *reply;
3642     struct cls_rule target;
3643     struct ofpbuf b;
3644     struct ofpbuf *buf;
3645     int error;
3646
3647     ofpbuf_use_const(&b, oh, ntohs(oh->length));
3648
3649     /* Dissect the message. */
3650     request = ofpbuf_pull(&b, sizeof *request);
3651     error = nx_pull_match(&b, ntohs(request->match_len), 0, &target);
3652     if (error) {
3653         return error;
3654     }
3655     if (b.size) {
3656         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3657     }
3658
3659     /* Reply. */
3660     COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
3661     buf = start_nxstats_reply(&request->nsm, sizeof *reply);
3662     reply = ofpbuf_put_uninit(buf, sizeof *reply);
3663     query_aggregate_stats(ofconn->ofproto, &target, request->out_port,
3664                           request->table_id, reply);
3665     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
3666
3667     return 0;
3668 }
3669
3670 struct queue_stats_cbdata {
3671     struct ofconn *ofconn;
3672     struct ofport *ofport;
3673     struct ofpbuf *msg;
3674 };
3675
3676 static void
3677 put_queue_stats(struct queue_stats_cbdata *cbdata, uint32_t queue_id,
3678                 const struct netdev_queue_stats *stats)
3679 {
3680     struct ofp_queue_stats *reply;
3681
3682     reply = append_ofp_stats_reply(sizeof *reply, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
3683     reply->port_no = htons(cbdata->ofport->opp.port_no);
3684     memset(reply->pad, 0, sizeof reply->pad);
3685     reply->queue_id = htonl(queue_id);
3686     reply->tx_bytes = htonll(stats->tx_bytes);
3687     reply->tx_packets = htonll(stats->tx_packets);
3688     reply->tx_errors = htonll(stats->tx_errors);
3689 }
3690
3691 static void
3692 handle_queue_stats_dump_cb(uint32_t queue_id,
3693                            struct netdev_queue_stats *stats,
3694                            void *cbdata_)
3695 {
3696     struct queue_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3697
3698     put_queue_stats(cbdata, queue_id, stats);
3699 }
3700
3701 static void
3702 handle_queue_stats_for_port(struct ofport *port, uint32_t queue_id,
3703                             struct queue_stats_cbdata *cbdata)
3704 {
3705     cbdata->ofport = port;
3706     if (queue_id == OFPQ_ALL) {
3707         netdev_dump_queue_stats(port->netdev,
3708                                 handle_queue_stats_dump_cb, cbdata);
3709     } else {
3710         struct netdev_queue_stats stats;
3711
3712         if (!netdev_get_queue_stats(port->netdev, queue_id, &stats)) {
3713             put_queue_stats(cbdata, queue_id, &stats);
3714         }
3715     }
3716 }
3717
3718 static int
3719 handle_queue_stats_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3720 {
3721     struct ofproto *ofproto = ofconn->ofproto;
3722     const struct ofp_queue_stats_request *qsr;
3723     struct queue_stats_cbdata cbdata;
3724     struct ofport *port;
3725     unsigned int port_no;
3726     uint32_t queue_id;
3727
3728     qsr = ofputil_stats_body(oh);
3729     if (!qsr) {
3730         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3731     }
3732
3733     COVERAGE_INC(ofproto_queue_req);
3734
3735     cbdata.ofconn = ofconn;
3736     cbdata.msg = start_ofp_stats_reply(oh, 128);
3737
3738     port_no = ntohs(qsr->port_no);
3739     queue_id = ntohl(qsr->queue_id);
3740     if (port_no == OFPP_ALL) {
3741         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
3742             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3743         }
3744     } else if (port_no < ofproto->max_ports) {
3745         port = get_port(ofproto, ofp_port_to_odp_port(port_no));
3746         if (port) {
3747             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3748         }
3749     } else {
3750         ofpbuf_delete(cbdata.msg);
3751         return ofp_mkerr(OFPET_QUEUE_OP_FAILED, OFPQOFC_BAD_PORT);
3752     }
3753     queue_tx(cbdata.msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3754
3755     return 0;
3756 }
3757
3758 static long long int
3759 msec_from_nsec(uint64_t sec, uint32_t nsec)
3760 {
3761     return !sec ? 0 : sec * 1000 + nsec / 1000000;
3762 }
3763
3764 static void
3765 facet_update_time(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet,
3766                   const struct odp_flow_stats *stats)
3767 {
3768     long long int used = msec_from_nsec(stats->used_sec, stats->used_nsec);
3769     if (used > facet->used) {
3770         facet->used = used;
3771         if (used > facet->rule->used) {
3772             facet->rule->used = used;
3773         }
3774         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
3775     }
3776 }
3777
3778 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'facet'.
3779  *
3780  * Because of the meaning of a facet's counters, it only makes sense to do this
3781  * if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats' represents a
3782  * packet that was sent by hand or if it represents statistics that have been
3783  * cleared out of the datapath. */
3784 static void
3785 facet_update_stats(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet,
3786                    const struct odp_flow_stats *stats)
3787 {
3788     if (stats->n_packets) {
3789         facet_update_time(ofproto, facet, stats);
3790         facet->packet_count += stats->n_packets;
3791         facet->byte_count += stats->n_bytes;
3792         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
3793     }
3794 }
3795
3796 /* Implements OFPFC_ADD and the cases for OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT
3797  * in which no matching flow already exists in the flow table.
3798  *
3799  * Adds the flow specified by 'ofm', which is followed by 'n_actions'
3800  * ofp_actions, to ofconn->ofproto's flow table.  Returns 0 on success or an
3801  * OpenFlow error code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3802  *
3803  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3804  * if any. */
3805 static int
3806 add_flow(struct ofconn *ofconn, struct flow_mod *fm)
3807 {
3808     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3809     struct ofpbuf *packet;
3810     struct rule *rule;
3811     uint16_t in_port;
3812     int error;
3813
3814     if (fm->flags & OFPFF_CHECK_OVERLAP
3815         && classifier_rule_overlaps(&p->cls, &fm->cr)) {
3816         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_OVERLAP);
3817     }
3818
3819     error = 0;
3820     if (fm->buffer_id != UINT32_MAX) {
3821         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, fm->buffer_id,
3822                                 &packet, &in_port);
3823     } else {
3824         packet = NULL;
3825         in_port = UINT16_MAX;
3826     }
3827
3828     rule = rule_create(&fm->cr, fm->actions, fm->n_actions,
3829                        fm->idle_timeout, fm->hard_timeout, fm->cookie,
3830                        fm->flags & OFPFF_SEND_FLOW_REM);
3831     rule_insert(p, rule);
3832     if (packet) {
3833         rule_execute(p, rule, in_port, packet);
3834     }
3835     return error;
3836 }
3837
3838 static struct rule *
3839 find_flow_strict(struct ofproto *p, const struct flow_mod *fm)
3840 {
3841     return rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&p->cls, &fm->cr));
3842 }
3843
3844 static int
3845 send_buffered_packet(struct ofconn *ofconn,
3846                      struct rule *rule, uint32_t buffer_id)
3847 {
3848     struct ofpbuf *packet;
3849     uint16_t in_port;
3850     int error;
3851
3852     if (buffer_id == UINT32_MAX) {
3853         return 0;
3854     }
3855
3856     error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, buffer_id, &packet, &in_port);
3857     if (error) {
3858         return error;
3859     }
3860
3861     rule_execute(ofconn->ofproto, rule, in_port, packet);
3862
3863     return 0;
3864 }
3865 \f
3866 /* OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT. */
3867
3868 struct modify_flows_cbdata {
3869     struct ofproto *ofproto;
3870     const struct flow_mod *fm;
3871     struct rule *match;
3872 };
3873
3874 static int modify_flow(struct ofproto *, const struct flow_mod *,
3875                        struct rule *);
3876
3877 /* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code as
3878  * encoded by ofp_mkerr() on failure.
3879  *
3880  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3881  * if any. */
3882 static int
3883 modify_flows_loose(struct ofconn *ofconn, struct flow_mod *fm)
3884 {
3885     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3886     struct rule *match = NULL;
3887     struct cls_cursor cursor;
3888     struct rule *rule;
3889
3890     cls_cursor_init(&cursor, &p->cls, &fm->cr);
3891     CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
3892         if (!rule_is_hidden(rule)) {
3893             match = rule;
3894             modify_flow(p, fm, rule);
3895         }
3896     }
3897
3898     if (match) {
3899         /* This credits the packet to whichever flow happened to match last.
3900          * That's weird.  Maybe we should do a lookup for the flow that
3901          * actually matches the packet?  Who knows. */
3902         send_buffered_packet(ofconn, match, fm->buffer_id);
3903         return 0;
3904     } else {
3905         return add_flow(ofconn, fm);
3906     }
3907 }
3908
3909 /* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3910  * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3911  *
3912  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3913  * if any. */
3914 static int
3915 modify_flow_strict(struct ofconn *ofconn, struct flow_mod *fm)
3916 {
3917     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
3918     struct rule *rule = find_flow_strict(p, fm);
3919     if (rule && !rule_is_hidden(rule)) {
3920         modify_flow(p, fm, rule);
3921         return send_buffered_packet(ofconn, rule, fm->buffer_id);
3922     } else {
3923         return add_flow(ofconn, fm);
3924     }
3925 }
3926
3927 /* Implements core of OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT where 'rule' has
3928  * been identified as a flow in 'p''s flow table to be modified, by changing
3929  * the rule's actions to match those in 'ofm' (which is followed by 'n_actions'
3930  * ofp_action[] structures). */
3931 static int
3932 modify_flow(struct ofproto *p, const struct flow_mod *fm, struct rule *rule)
3933 {
3934     size_t actions_len = fm->n_actions * sizeof *rule->actions;
3935
3936     rule->flow_cookie = fm->cookie;
3937
3938     /* If the actions are the same, do nothing. */
3939     if (fm->n_actions == rule->n_actions
3940         && (!fm->n_actions
3941             || !memcmp(fm->actions, rule->actions, actions_len))) {
3942         return 0;
3943     }
3944
3945     /* Replace actions. */
3946     free(rule->actions);
3947     rule->actions = fm->n_actions ? xmemdup(fm->actions, actions_len) : NULL;
3948     rule->n_actions = fm->n_actions;
3949
3950     p->need_revalidate = true;
3951
3952     return 0;
3953 }
3954 \f
3955 /* OFPFC_DELETE implementation. */
3956
3957 static void delete_flow(struct ofproto *, struct rule *, ovs_be16 out_port);
3958
3959 /* Implements OFPFC_DELETE. */
3960 static void
3961 delete_flows_loose(struct ofproto *p, const struct flow_mod *fm)
3962 {
3963     struct rule *rule, *next_rule;
3964     struct cls_cursor cursor;
3965
3966     cls_cursor_init(&cursor, &p->cls, &fm->cr);
3967     CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
3968         delete_flow(p, rule, htons(fm->out_port));
3969     }
3970 }
3971
3972 /* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
3973 static void
3974 delete_flow_strict(struct ofproto *p, struct flow_mod *fm)
3975 {
3976     struct rule *rule = find_flow_strict(p, fm);
3977     if (rule) {
3978         delete_flow(p, rule, htons(fm->out_port));
3979     }
3980 }
3981
3982 /* Implements core of OFPFC_DELETE and OFPFC_DELETE_STRICT where 'rule' has
3983  * been identified as a flow to delete from 'p''s flow table, by deleting the
3984  * flow and sending out a OFPT_FLOW_REMOVED message to any interested
3985  * controller.
3986  *
3987  * Will not delete 'rule' if it is hidden.  Will delete 'rule' only if
3988  * 'out_port' is htons(OFPP_NONE) or if 'rule' actually outputs to the
3989  * specified 'out_port'. */
3990 static void
3991 delete_flow(struct ofproto *p, struct rule *rule, ovs_be16 out_port)
3992 {
3993     if (rule_is_hidden(rule)) {
3994         return;
3995     }
3996
3997     if (out_port != htons(OFPP_NONE) && !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
3998         return;
3999     }
4000
4001     rule_send_removed(p, rule, OFPRR_DELETE);
4002     rule_remove(p, rule);
4003 }
4004 \f
4005 static int
4006 handle_flow_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
4007 {
4008     struct ofproto *p = ofconn->ofproto;
4009     struct flow_mod fm;
4010     int error;
4011
4012     error = reject_slave_controller(ofconn, "flow_mod");
4013     if (error) {
4014         return error;
4015     }
4016
4017     error = ofputil_decode_flow_mod(&fm, oh, ofconn->flow_format);
4018     if (error) {
4019         return error;
4020     }
4021
4022     /* We do not support the emergency flow cache.  It will hopefully get
4023      * dropped from OpenFlow in the near future. */
4024     if (fm.flags & OFPFF_EMERG) {
4025         /* There isn't a good fit for an error code, so just state that the
4026          * flow table is full. */
4027         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL);
4028     }
4029
4030     error = validate_actions(fm.actions, fm.n_actions,
4031                              &fm.cr.flow, p->max_ports);
4032     if (error) {
4033         return error;
4034     }
4035
4036     switch (fm.command) {
4037     case OFPFC_ADD:
4038         return add_flow(ofconn, &fm);
4039
4040     case OFPFC_MODIFY:
4041         return modify_flows_loose(ofconn, &fm);
4042
4043     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
4044         return modify_flow_strict(ofconn, &fm);
4045
4046     case OFPFC_DELETE:
4047         delete_flows_loose(p, &fm);
4048         return 0;
4049
4050     case OFPFC_DELETE_STRICT:
4051         delete_flow_strict(p, &fm);
4052         return 0;
4053
4054     default:
4055         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_BAD_COMMAND);
4056     }
4057 }
4058
4059 static int
4060 handle_tun_id_from_cookie(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
4061 {
4062     const struct nxt_tun_id_cookie *msg
4063         = (const struct nxt_tun_id_cookie *) oh;
4064
4065     ofconn->flow_format = msg->set ? NXFF_TUN_ID_FROM_COOKIE : NXFF_OPENFLOW10;
4066     return 0;
4067 }
4068
4069 static int
4070 handle_role_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
4071 {
4072     struct nx_role_request *nrr = (struct nx_role_request *) oh;
4073     struct nx_role_request *reply;
4074     struct ofpbuf *buf;
4075     uint32_t role;
4076
4077     if (ofconn->type != OFCONN_PRIMARY) {
4078         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring role request on non-controller "
4079                      "connection");
4080         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
4081     }
4082
4083     role = ntohl(nrr->role);
4084     if (role != NX_ROLE_OTHER && role != NX_ROLE_MASTER
4085         && role != NX_ROLE_SLAVE) {
4086         VLOG_WARN_RL(&rl, "received request for unknown role %"PRIu32, role);
4087
4088         /* There's no good error code for this. */
4089         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, -1);
4090     }
4091
4092     if (role == NX_ROLE_MASTER) {
4093         struct ofconn *other;
4094
4095         HMAP_FOR_EACH (other, hmap_node, &ofconn->ofproto->controllers) {
4096             if (other->role == NX_ROLE_MASTER) {
4097                 other->role = NX_ROLE_SLAVE;
4098             }
4099         }
4100     }
4101     ofconn->role = role;
4102
4103     reply = make_nxmsg_xid(sizeof *reply, NXT_ROLE_REPLY, oh->xid, &buf);
4104     reply->role = htonl(role);
4105     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
4106
4107     return 0;
4108 }
4109
4110 static int
4111 handle_nxt_set_flow_format(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
4112 {
4113     const struct nxt_set_flow_format *msg
4114         = (const struct nxt_set_flow_format *) oh;
4115     uint32_t format;
4116
4117     format = ntohl(msg->format);
4118     if (format == NXFF_OPENFLOW10
4119         || format == NXFF_TUN_ID_FROM_COOKIE
4120         || format == NXFF_NXM) {
4121         ofconn->flow_format = format;
4122         return 0;
4123     } else {
4124         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
4125     }
4126 }
4127
4128 static int
4129 handle_barrier_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
4130 {
4131     struct ofp_header *ob;
4132     struct ofpbuf *buf;
4133
4134     /* Currently, everything executes synchronously, so we can just
4135      * immediately send the barrier reply. */
4136     ob = make_openflow_xid(sizeof *ob, OFPT_BARRIER_REPLY, oh->xid, &buf);
4137     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
4138     return 0;
4139 }
4140
4141 static int
4142 handle_openflow__(struct ofconn *ofconn, const struct ofpbuf *msg)
4143 {
4144     const struct ofp_header *oh = msg->data;
4145     const struct ofputil_msg_type *type;
4146     int error;
4147
4148     error = ofputil_decode_msg_type(oh, &type);
4149     if (error) {
4150         return error;
4151     }
4152
4153     switch (ofputil_msg_type_code(type)) {
4154         /* OpenFlow requests. */
4155     case OFPUTIL_OFPT_ECHO_REQUEST:
4156         return handle_echo_request(ofconn, oh);
4157
4158     case OFPUTIL_OFPT_FEATURES_REQUEST:
4159         return handle_features_request(ofconn, oh);
4160
4161     case OFPUTIL_OFPT_GET_CONFIG_REQUEST:
4162         return handle_get_config_request(ofconn, oh);
4163
4164     case OFPUTIL_OFPT_SET_CONFIG:
4165         return handle_set_config(ofconn, msg->data);
4166
4167     case OFPUTIL_OFPT_PACKET_OUT:
4168         return handle_packet_out(ofconn, oh);
4169
4170     case OFPUTIL_OFPT_PORT_MOD:
4171         return handle_port_mod(ofconn, oh);
4172
4173     case OFPUTIL_OFPT_FLOW_MOD:
4174         return handle_flow_mod(ofconn, oh);
4175
4176     case OFPUTIL_OFPT_BARRIER_REQUEST:
4177         return handle_barrier_request(ofconn, oh);
4178
4179         /* OpenFlow replies. */
4180     case OFPUTIL_OFPT_ECHO_REPLY:
4181         return 0;
4182
4183         /* Nicira extension requests. */
4184     case OFPUTIL_NXT_STATUS_REQUEST:
4185         return switch_status_handle_request(
4186             ofconn->ofproto->switch_status, ofconn->rconn, oh);
4187
4188     case OFPUTIL_NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE:
4189         return handle_tun_id_from_cookie(ofconn, oh);
4190
4191     case OFPUTIL_NXT_ROLE_REQUEST:
4192         return handle_role_request(ofconn, oh);
4193
4194     case OFPUTIL_NXT_SET_FLOW_FORMAT:
4195         return handle_nxt_set_flow_format(ofconn, oh);
4196
4197     case OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD:
4198         return handle_flow_mod(ofconn, oh);
4199
4200         /* OpenFlow statistics requests. */
4201     case OFPUTIL_OFPST_DESC_REQUEST:
4202         return handle_desc_stats_request(ofconn, oh);
4203
4204     case OFPUTIL_OFPST_FLOW_REQUEST:
4205         return handle_flow_stats_request(ofconn, oh);
4206
4207     case OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REQUEST:
4208         return handle_aggregate_stats_request(ofconn, oh);
4209
4210     case OFPUTIL_OFPST_TABLE_REQUEST:
4211         return handle_table_stats_request(ofconn, oh);
4212
4213     case OFPUTIL_OFPST_PORT_REQUEST:
4214         return handle_port_stats_request(ofconn, oh);
4215
4216     case OFPUTIL_OFPST_QUEUE_REQUEST:
4217         return handle_queue_stats_request(ofconn, oh);
4218
4219         /* Nicira extension statistics requests. */
4220     case OFPUTIL_NXST_FLOW_REQUEST:
4221         return handle_nxst_flow(ofconn, oh);
4222
4223     case OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REQUEST:
4224         return handle_nxst_aggregate(ofconn, oh);
4225
4226     case OFPUTIL_INVALID:
4227     case OFPUTIL_OFPT_HELLO:
4228     case OFPUTIL_OFPT_ERROR:
4229     case OFPUTIL_OFPT_FEATURES_REPLY:
4230     case OFPUTIL_OFPT_GET_CONFIG_REPLY:
4231     case OFPUTIL_OFPT_PACKET_IN:
4232     case OFPUTIL_OFPT_FLOW_REMOVED:
4233     case OFPUTIL_OFPT_PORT_STATUS:
4234     case OFPUTIL_OFPT_BARRIER_REPLY:
4235     case OFPUTIL_OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REQUEST:
4236     case OFPUTIL_OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REPLY:
4237     case OFPUTIL_OFPST_DESC_REPLY:
4238     case OFPUTIL_OFPST_FLOW_REPLY:
4239     case OFPUTIL_OFPST_QUEUE_REPLY:
4240     case OFPUTIL_OFPST_PORT_REPLY:
4241     case OFPUTIL_OFPST_TABLE_REPLY:
4242     case OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REPLY:
4243     case OFPUTIL_NXT_STATUS_REPLY:
4244     case OFPUTIL_NXT_ROLE_REPLY:
4245     case OFPUTIL_NXT_FLOW_REMOVED:
4246     case OFPUTIL_NXST_FLOW_REPLY:
4247     case OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REPLY:
4248     default:
4249         if (VLOG_IS_WARN_ENABLED()) {
4250             char *s = ofp_to_string(oh, ntohs(oh->length), 2);
4251             VLOG_DBG_RL(&rl, "OpenFlow message ignored: %s", s);
4252             free(s);
4253         }
4254         if (oh->type == OFPT_STATS_REQUEST || oh->type == OFPT_STATS_REPLY) {
4255             return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_STAT);
4256         } else {
4257             return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_TYPE);
4258         }
4259     }
4260 }
4261
4262 static void
4263 handle_openflow(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *ofp_msg)
4264 {
4265     int error = handle_openflow__(ofconn, ofp_msg);
4266     if (error) {
4267         send_error_oh(ofconn, ofp_msg->data, error);
4268     }
4269     COVERAGE_INC(ofproto_recv_openflow);
4270 }
4271 \f
4272 static void
4273 handle_odp_miss_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4274 {
4275     struct odp_msg *msg = packet->data;
4276     struct ofpbuf payload;
4277     struct facet *facet;
4278     struct flow flow;
4279
4280     ofpbuf_use_const(&payload, msg + 1, msg->length - sizeof *msg);
4281     flow_extract(&payload, msg->arg, msg->port, &flow);
4282
4283     packet->l2 = payload.l2;
4284     packet->l3 = payload.l3;
4285     packet->l4 = payload.l4;
4286     packet->l7 = payload.l7;
4287
4288     /* Check with in-band control to see if this packet should be sent
4289      * to the local port regardless of the flow table. */
4290     if (in_band_msg_in_hook(p->in_band, &flow, &payload)) {
4291         union odp_action action;
4292
4293         memset(&action, 0, sizeof(action));
4294         action.output.type = ODPAT_OUTPUT;
4295         action.output.port = ODPP_LOCAL;
4296         dpif_execute(p->dpif, &action, 1, &payload);
4297     }
4298
4299     facet = facet_lookup_valid(p, &flow);
4300     if (!facet) {
4301         struct rule *rule = rule_lookup(p, &flow);
4302         if (!rule) {
4303             /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
4304             struct ofport *port = get_port(p, msg->port);
4305             if (port) {
4306                 if (port->opp.config & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
4307                     COVERAGE_INC(ofproto_no_packet_in);
4308                     /* XXX install 'drop' flow entry */
4309                     ofpbuf_delete(packet);
4310                     return;
4311                 }
4312             } else {
4313                 VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16,
4314                              msg->port);
4315             }
4316
4317             COVERAGE_INC(ofproto_packet_in);
4318             send_packet_in(p, packet);
4319             return;
4320         }
4321
4322         facet = facet_create(p, rule, &flow, packet);
4323     } else if (!facet->may_install) {
4324         /* The facet is not installable, that is, we need to process every
4325          * packet, so process the current packet's actions into 'facet'. */
4326         facet_make_actions(p, facet, packet);
4327     }
4328
4329     if (facet->rule->cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
4330         /*
4331          * Extra-special case for fail-open mode.
4332          *
4333          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open rule,
4334          * but we are connected to a controller too.  We should send the packet
4335          * up to the controller in the hope that it will try to set up a flow
4336          * and thereby allow us to exit fail-open.
4337          *
4338          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
4339          */
4340         send_packet_in(p, ofpbuf_clone_with_headroom(packet,
4341                                                      DPIF_RECV_MSG_PADDING));
4342     }
4343
4344     ofpbuf_pull(packet, sizeof *msg);
4345     facet_execute(p, facet, packet);
4346     facet_install(p, facet, false);
4347 }
4348
4349 static void
4350 handle_odp_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4351 {
4352     struct odp_msg *msg = packet->data;
4353
4354     switch (msg->type) {
4355     case _ODPL_ACTION_NR:
4356         COVERAGE_INC(ofproto_ctlr_action);
4357         send_packet_in(p, packet);
4358         break;
4359
4360     case _ODPL_SFLOW_NR:
4361         if (p->sflow) {
4362             ofproto_sflow_received(p->sflow, msg);
4363         }
4364         ofpbuf_delete(packet);
4365         break;
4366
4367     case _ODPL_MISS_NR:
4368         handle_odp_miss_msg(p, packet);
4369         break;
4370
4371     default:
4372         VLOG_WARN_RL(&rl, "received ODP message of unexpected type %"PRIu32,
4373                      msg->type);
4374         break;
4375     }
4376 }
4377 \f
4378 /* Flow expiration. */
4379
4380 static int ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *);
4381 static void ofproto_update_used(struct ofproto *);
4382 static void rule_expire(struct ofproto *, struct rule *);
4383 static void ofproto_expire_facets(struct ofproto *, int dp_max_idle);
4384
4385 /* This function is called periodically by ofproto_run().  Its job is to
4386  * collect updates for the flows that have been installed into the datapath,
4387  * most importantly when they last were used, and then use that information to
4388  * expire flows that have not been used recently.
4389  *
4390  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4391 static int
4392 ofproto_expire(struct ofproto *ofproto)
4393 {
4394     struct rule *rule, *next_rule;
4395     struct cls_cursor cursor;
4396     int dp_max_idle;
4397
4398     /* Update 'used' for each flow in the datapath. */
4399     ofproto_update_used(ofproto);
4400
4401     /* Expire facets that have been idle too long. */
4402     dp_max_idle = ofproto_dp_max_idle(ofproto);
4403     ofproto_expire_facets(ofproto, dp_max_idle);
4404
4405     /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout has passed. */
4406     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->cls, NULL);
4407     CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
4408         rule_expire(ofproto, rule);
4409     }
4410
4411     /* Let the hook know that we're at a stable point: all outstanding data
4412      * in existing flows has been accounted to the account_cb.  Thus, the
4413      * hook can now reasonably do operations that depend on having accurate
4414      * flow volume accounting (currently, that's just bond rebalancing). */
4415     if (ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb) {
4416         ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb(ofproto->aux);
4417     }
4418
4419     return MIN(dp_max_idle, 1000);
4420 }
4421
4422 /* Update 'used' member of installed facets. */
4423 static void
4424 ofproto_update_used(struct ofproto *p)
4425 {
4426     struct odp_flow *flows;
4427     size_t n_flows;
4428     size_t i;
4429     int error;
4430
4431     error = dpif_flow_list_all(p->dpif, &flows, &n_flows);
4432     if (error) {
4433         return;
4434     }
4435
4436     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
4437         struct odp_flow *f = &flows[i];
4438         struct facet *facet;
4439         struct flow flow;
4440
4441         odp_flow_key_to_flow(&f->key, &flow);
4442         facet = facet_find(p, &flow);
4443
4444         if (facet && facet->installed) {
4445             facet_update_time(p, facet, &f->stats);
4446             facet_account(p, facet, f->stats.n_bytes);
4447         } else {
4448             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about.
4449              * Delete it. */
4450             COVERAGE_INC(ofproto_unexpected_rule);
4451             dpif_flow_del(p->dpif, f);
4452         }
4453
4454     }
4455     free(flows);
4456 }
4457
4458 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4459  * facets should expire from the datapath and we should fold their statistics
4460  * into their parent rules in userspace. */
4461 static int
4462 ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *ofproto)
4463 {
4464     /*
4465      * Idle time histogram.
4466      *
4467      * Most of the time a switch has a relatively small number of facets.  When
4468      * this is the case we might as well keep statistics for all of them in
4469      * userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4470      * well.
4471      *
4472      * As the number of facets increases, the memory required to maintain
4473      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4474      * significant.  However, with a large number of facets it is likely that
4475      * only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount of
4476      * bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in the
4477      * kernel and maintaining in userspaces; other facets we can discard.
4478      *
4479      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4480      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each facet
4481      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4482      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4483      * the most-recently-used 1% of facets (but at least 1000 flows) are kept
4484      * cached.  At least the most-recently-used bucket of facets is kept, so
4485      * actually an arbitrary number of facets can be kept in any given
4486      * expiration run (though the next run will delete most of those unless
4487      * they receive additional data).
4488      *
4489      * This requires a second pass through the facets, in addition to the pass
4490      * made by ofproto_update_used(), because the former function never looks
4491      * at uninstallable facets.
4492      */
4493     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4494     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4495     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4496     struct facet *facet;
4497     int total, bucket;
4498     long long int now;
4499     int i;
4500
4501     total = hmap_count(&ofproto->facets);
4502     if (total <= 1000) {
4503         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4504     }
4505
4506     /* Build histogram. */
4507     now = time_msec();
4508     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
4509         long long int idle = now - facet->used;
4510         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4511                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4512                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4513         buckets[bucket]++;
4514     }
4515
4516     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4517     for (bucket = 0; bucket < N_BUCKETS; bucket++) {
4518         if (buckets[bucket]) {
4519             int subtotal = 0;
4520             do {
4521                 subtotal += buckets[bucket++];
4522             } while (bucket < N_BUCKETS && subtotal < MAX(1000, total / 100));
4523             break;
4524         }
4525     }
4526
4527     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4528         struct ds s;
4529
4530         ds_init(&s);
4531         ds_put_cstr(&s, "keep");
4532         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4533             if (i == bucket) {
4534                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4535             }
4536             if (buckets[i]) {
4537                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4538             }
4539         }
4540         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)",
4541                   dpif_name(ofproto->dpif), ds_cstr(&s));
4542         ds_destroy(&s);
4543     }
4544
4545     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4546 }
4547
4548 static void
4549 facet_active_timeout(struct ofproto *ofproto, struct facet *facet)
4550 {
4551     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet) &&
4552         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
4553         struct ofexpired expired;
4554         struct odp_flow odp_flow;
4555
4556         /* Get updated flow stats.
4557          *
4558          * XXX We could avoid this call entirely if (1) ofproto_update_used()
4559          * updated TCP flags and (2) the dpif_flow_list_all() in
4560          * ofproto_update_used() zeroed TCP flags. */
4561         memset(&odp_flow, 0, sizeof odp_flow);
4562         if (facet->installed) {
4563             odp_flow_key_from_flow(&odp_flow.key, &facet->flow);
4564             odp_flow.flags = ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS;
4565             dpif_flow_get(ofproto->dpif, &odp_flow);
4566
4567             if (odp_flow.stats.n_packets) {
4568                 facet_update_time(ofproto, facet, &odp_flow.stats);
4569                 netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow,
4570                                           odp_flow.stats.tcp_flags);
4571             }
4572         }
4573
4574         expired.flow = facet->flow;
4575         expired.packet_count = facet->packet_count +
4576                                odp_flow.stats.n_packets;
4577         expired.byte_count = facet->byte_count + odp_flow.stats.n_bytes;
4578         expired.used = facet->used;
4579
4580         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4581     }
4582 }
4583
4584 static void
4585 ofproto_expire_facets(struct ofproto *ofproto, int dp_max_idle)
4586 {
4587     long long int cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4588     struct facet *facet, *next_facet;
4589
4590     HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
4591         facet_active_timeout(ofproto, facet);
4592         if (facet->used < cutoff) {
4593             facet_remove(ofproto, facet);
4594         }
4595     }
4596 }
4597
4598 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4599  * then delete it entirely. */
4600 static void
4601 rule_expire(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
4602 {
4603     struct facet *facet, *next_facet;
4604     long long int now;
4605     uint8_t reason;
4606
4607     /* Has 'rule' expired? */
4608     now = time_msec();
4609     if (rule->hard_timeout
4610         && now > rule->created + rule->hard_timeout * 1000) {
4611         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4612     } else if (rule->idle_timeout && list_is_empty(&rule->facets)
4613                && now >rule->used + rule->idle_timeout * 1000) {
4614         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4615     } else {
4616         return;
4617     }
4618
4619     COVERAGE_INC(ofproto_expired);
4620
4621     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4622      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4623     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4624         facet_remove(ofproto, facet);
4625     }
4626
4627     /* Get rid of the rule. */
4628     if (!rule_is_hidden(rule)) {
4629         rule_send_removed(ofproto, rule, reason);
4630     }
4631     rule_remove(ofproto, rule);
4632 }
4633 \f
4634 static struct ofpbuf *
4635 compose_ofp_flow_removed(struct ofconn *ofconn, const struct rule *rule,
4636                          uint8_t reason)
4637 {
4638     struct ofp_flow_removed *ofr;
4639     struct ofpbuf *buf;
4640
4641     ofr = make_openflow(sizeof *ofr, OFPT_FLOW_REMOVED, &buf);
4642     ofputil_cls_rule_to_match(&rule->cr, ofconn->flow_format, &ofr->match);
4643     ofr->cookie = rule->flow_cookie;
4644     ofr->priority = htons(rule->cr.priority);
4645     ofr->reason = reason;
4646     calc_flow_duration(rule->created, &ofr->duration_sec, &ofr->duration_nsec);
4647     ofr->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
4648     ofr->packet_count = htonll(rule->packet_count);
4649     ofr->byte_count = htonll(rule->byte_count);
4650
4651     return buf;
4652 }
4653
4654 static struct ofpbuf *
4655 compose_nx_flow_removed(const struct rule *rule, uint8_t reason)
4656 {
4657     struct nx_flow_removed *nfr;
4658     struct ofpbuf *buf;
4659     int match_len;
4660
4661     nfr = make_nxmsg(sizeof *nfr, NXT_FLOW_REMOVED, &buf);
4662
4663     match_len = nx_put_match(buf, &rule->cr);
4664
4665     nfr->cookie = rule->flow_cookie;
4666     nfr->priority = htons(rule->cr.priority);
4667     nfr->reason = reason;
4668     calc_flow_duration(rule->created, &nfr->duration_sec, &nfr->duration_nsec);
4669     nfr->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
4670     nfr->match_len = htons(match_len);
4671     nfr->packet_count = htonll(rule->packet_count);
4672     nfr->byte_count = htonll(rule->byte_count);
4673
4674     return buf;
4675 }
4676
4677 static void
4678 rule_send_removed(struct ofproto *p, struct rule *rule, uint8_t reason)
4679 {
4680     struct ofconn *ofconn;
4681
4682     if (!rule->send_flow_removed) {
4683         return;
4684     }
4685
4686     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
4687         struct ofpbuf *msg;
4688
4689         if (!rconn_is_connected(ofconn->rconn)
4690             || !ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4691             continue;
4692         }
4693
4694         msg = (ofconn->flow_format == NXFF_NXM
4695                ? compose_nx_flow_removed(rule, reason)
4696                : compose_ofp_flow_removed(ofconn, rule, reason));
4697
4698         /* Account flow expirations under ofconn->reply_counter, the counter
4699          * for replies to OpenFlow requests.  That works because preventing
4700          * OpenFlow requests from being processed also prevents new flows from
4701          * being added (and expiring).  (It also prevents processing OpenFlow
4702          * requests that would not add new flows, so it is imperfect.) */
4703         queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
4704     }
4705 }
4706
4707 /* pinsched callback for sending 'packet' on 'ofconn'. */
4708 static void
4709 do_send_packet_in(struct ofpbuf *packet, void *ofconn_)
4710 {
4711     struct ofconn *ofconn = ofconn_;
4712
4713     rconn_send_with_limit(ofconn->rconn, packet,
4714                           ofconn->packet_in_counter, 100);
4715 }
4716
4717 /* Takes 'packet', which has been converted with do_convert_to_packet_in(), and
4718  * finalizes its content for sending on 'ofconn', and passes it to 'ofconn''s
4719  * packet scheduler for sending.
4720  *
4721  * 'max_len' specifies the maximum number of bytes of the packet to send on
4722  * 'ofconn' (INT_MAX specifies no limit).
4723  *
4724  * If 'clone' is true, the caller retains ownership of 'packet'.  Otherwise,
4725  * ownership is transferred to this function. */
4726 static void
4727 schedule_packet_in(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *packet, int max_len,
4728                    bool clone)
4729 {
4730     struct ofproto *ofproto = ofconn->ofproto;
4731     struct ofp_packet_in *opi = packet->data;
4732     uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(ntohs(opi->in_port));
4733     int send_len, trim_size;
4734     uint32_t buffer_id;
4735
4736     /* Get buffer. */
4737     if (opi->reason == OFPR_ACTION) {
4738         buffer_id = UINT32_MAX;
4739     } else if (ofproto->fail_open && fail_open_is_active(ofproto->fail_open)) {
4740         buffer_id = pktbuf_get_null();
4741     } else if (!ofconn->pktbuf) {
4742         buffer_id = UINT32_MAX;
4743     } else {
4744         struct ofpbuf payload;
4745
4746         ofpbuf_use_const(&payload, opi->data,
4747                          packet->size - offsetof(struct ofp_packet_in, data));
4748         buffer_id = pktbuf_save(ofconn->pktbuf, &payload, in_port);
4749     }
4750
4751     /* Figure out how much of the packet to send. */
4752     send_len = ntohs(opi->total_len);
4753     if (buffer_id != UINT32_MAX) {
4754         send_len = MIN(send_len, ofconn->miss_send_len);
4755     }
4756     send_len = MIN(send_len, max_len);
4757
4758     /* Adjust packet length and clone if necessary. */
4759     trim_size = offsetof(struct ofp_packet_in, data) + send_len;
4760     if (clone) {
4761         packet = ofpbuf_clone_data(packet->data, trim_size);
4762         opi = packet->data;
4763     } else {
4764         packet->size = trim_size;
4765     }
4766
4767     /* Update packet headers. */
4768     opi->buffer_id = htonl(buffer_id);
4769     update_openflow_length(packet);
4770
4771     /* Hand over to packet scheduler.  It might immediately call into
4772      * do_send_packet_in() or it might buffer it for a while (until a later
4773      * call to pinsched_run()). */
4774     pinsched_send(ofconn->schedulers[opi->reason], in_port,
4775                   packet, do_send_packet_in, ofconn);
4776 }
4777
4778 /* Replace struct odp_msg header in 'packet' by equivalent struct
4779  * ofp_packet_in.  The odp_msg must have sufficient headroom to do so (e.g. as
4780  * returned by dpif_recv()).
4781  *
4782  * The conversion is not complete: the caller still needs to trim any unneeded
4783  * payload off the end of the buffer, set the length in the OpenFlow header,
4784  * and set buffer_id.  Those require us to know the controller settings and so
4785  * must be done on a per-controller basis.
4786  *
4787  * Returns the maximum number of bytes of the packet that should be sent to
4788  * the controller (INT_MAX if no limit). */
4789 static int
4790 do_convert_to_packet_in(struct ofpbuf *packet)
4791 {
4792     struct odp_msg *msg = packet->data;
4793     struct ofp_packet_in *opi;
4794     uint8_t reason;
4795     uint16_t total_len;
4796     uint16_t in_port;
4797     int max_len;
4798
4799     /* Extract relevant header fields */
4800     if (msg->type == _ODPL_ACTION_NR) {
4801         reason = OFPR_ACTION;
4802         max_len = msg->arg;
4803     } else {
4804         reason = OFPR_NO_MATCH;
4805         max_len = INT_MAX;
4806     }
4807     total_len = msg->length - sizeof *msg;
4808     in_port = odp_port_to_ofp_port(msg->port);
4809
4810     /* Repurpose packet buffer by overwriting header. */
4811     ofpbuf_pull(packet, sizeof(struct odp_msg));
4812     opi = ofpbuf_push_zeros(packet, offsetof(struct ofp_packet_in, data));
4813     opi->header.version = OFP_VERSION;
4814     opi->header.type = OFPT_PACKET_IN;
4815     opi->total_len = htons(total_len);
4816     opi->in_port = htons(in_port);
4817     opi->reason = reason;
4818
4819     return max_len;
4820 }
4821
4822 /* Given 'packet' containing an odp_msg of type _ODPL_ACTION_NR or
4823  * _ODPL_MISS_NR, sends an OFPT_PACKET_IN message to each OpenFlow controller
4824  * as necessary according to their individual configurations.
4825  *
4826  * 'packet' must have sufficient headroom to convert it into a struct
4827  * ofp_packet_in (e.g. as returned by dpif_recv()).
4828  *
4829  * Takes ownership of 'packet'. */
4830 static void
4831 send_packet_in(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet)
4832 {
4833     struct ofconn *ofconn, *prev;
4834     int max_len;
4835
4836     max_len = do_convert_to_packet_in(packet);
4837
4838     prev = NULL;
4839     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
4840         if (ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4841             if (prev) {
4842                 schedule_packet_in(prev, packet, max_len, true);
4843             }
4844             prev = ofconn;
4845         }
4846     }
4847     if (prev) {
4848         schedule_packet_in(prev, packet, max_len, false);
4849     } else {
4850         ofpbuf_delete(packet);
4851     }
4852 }
4853
4854 static uint64_t
4855 pick_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
4856 {
4857     const struct ofport *port;
4858
4859     port = get_port(ofproto, ODPP_LOCAL);
4860     if (port) {
4861         uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4862         int error;
4863
4864         error = netdev_get_etheraddr(port->netdev, ea);
4865         if (!error) {
4866             return eth_addr_to_uint64(ea);
4867         }
4868         VLOG_WARN("could not get MAC address for %s (%s)",
4869                   netdev_get_name(port->netdev), strerror(error));
4870     }
4871     return ofproto->fallback_dpid;
4872 }
4873
4874 static uint64_t
4875 pick_fallback_dpid(void)
4876 {
4877     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4878     eth_addr_nicira_random(ea);
4879     return eth_addr_to_uint64(ea);
4880 }
4881 \f
4882 static bool
4883 default_normal_ofhook_cb(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
4884                          struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
4885                          uint16_t *nf_output_iface, void *ofproto_)
4886 {
4887     struct ofproto *ofproto = ofproto_;
4888     int out_port;
4889
4890     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
4891     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
4892         return true;
4893     }
4894
4895     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
4896     if (packet != NULL) {
4897         tag_type rev_tag = mac_learning_learn(ofproto->ml, flow->dl_src,
4898                                               0, flow->in_port,
4899                                               GRAT_ARP_LOCK_NONE);
4900         if (rev_tag) {
4901             /* The log messages here could actually be useful in debugging,
4902              * so keep the rate limit relatively high. */
4903             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
4904             VLOG_DBG_RL(&rl, "learned that "ETH_ADDR_FMT" is on port %"PRIu16,
4905                         ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src), flow->in_port);
4906             ofproto_revalidate(ofproto, rev_tag);
4907         }
4908     }
4909
4910     /* Determine output port. */
4911     out_port = mac_learning_lookup_tag(ofproto->ml, flow->dl_dst, 0, tags,
4912                                        NULL);
4913     if (out_port < 0) {
4914         flood_packets(ofproto, flow->in_port, OFPPC_NO_FLOOD,
4915                       nf_output_iface, actions);
4916     } else if (out_port != flow->in_port) {
4917         odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT)->output.port = out_port;
4918         *nf_output_iface = out_port;
4919     } else {
4920         /* Drop. */
4921     }
4922
4923     return true;
4924 }
4925
4926 static const struct ofhooks default_ofhooks = {
4927     default_normal_ofhook_cb,
4928     NULL,
4929     NULL
4930 };