1328c2dbe58d6e4153d00e176f96d315ec441380
[openvswitch] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include "byte-order.h"
19 #include <assert.h>
20 #include <errno.h>
21 #include <arpa/inet.h>
22 #include <ctype.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <sys/socket.h>
25 #include <net/if.h>
26 #include <openflow/openflow.h>
27 #include <signal.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <strings.h>
30 #include <sys/stat.h>
31 #include <sys/socket.h>
32 #include <sys/types.h>
33 #include <unistd.h>
34 #include "bitmap.h"
35 #include "cfm.h"
36 #include "classifier.h"
37 #include "coverage.h"
38 #include "dirs.h"
39 #include "dpif.h"
40 #include "dynamic-string.h"
41 #include "flow.h"
42 #include "hash.h"
43 #include "hmap.h"
44 #include "jsonrpc.h"
45 #include "list.h"
46 #include "mac-learning.h"
47 #include "netdev.h"
48 #include "netlink.h"
49 #include "odp-util.h"
50 #include "ofp-print.h"
51 #include "ofpbuf.h"
52 #include "ofproto/netflow.h"
53 #include "ofproto/ofproto.h"
54 #include "ovsdb-data.h"
55 #include "packets.h"
56 #include "poll-loop.h"
57 #include "proc-net-compat.h"
58 #include "process.h"
59 #include "sha1.h"
60 #include "shash.h"
61 #include "socket-util.h"
62 #include "stream-ssl.h"
63 #include "svec.h"
64 #include "system-stats.h"
65 #include "timeval.h"
66 #include "util.h"
67 #include "unixctl.h"
68 #include "vconn.h"
69 #include "vswitchd/vswitch-idl.h"
70 #include "xenserver.h"
71 #include "vlog.h"
72 #include "sflow_api.h"
73
74 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(bridge);
75
76 COVERAGE_DEFINE(bridge_flush);
77 COVERAGE_DEFINE(bridge_process_flow);
78 COVERAGE_DEFINE(bridge_reconfigure);
79
80 struct dst {
81     uint16_t vlan;
82     uint16_t dp_ifidx;
83 };
84
85 struct dst_set {
86     struct dst builtin[32];
87     struct dst *dsts;
88     size_t n, allocated;
89 };
90
91 static void dst_set_init(struct dst_set *);
92 static void dst_set_add(struct dst_set *, const struct dst *);
93 static void dst_set_free(struct dst_set *);
94
95 struct iface {
96     /* These members are always valid. */
97     struct port *port;          /* Containing port. */
98     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
99     char *name;                 /* Host network device name. */
100     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
101     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
102
103     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
104      * be initialized. */
105     struct hmap_node dp_ifidx_node; /* In struct bridge's "ifaces" hmap. */
106     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
107     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
108     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
109     const char *type;           /* Usually same as cfg->type. */
110     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management */
111     const struct ovsrec_interface *cfg;
112 };
113
114 #define BOND_MASK 0xff
115 struct bond_entry {
116     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
117     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
118     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
119 };
120
121 #define MAX_MIRRORS 32
122 typedef uint32_t mirror_mask_t;
123 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
124 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
125 struct mirror {
126     struct bridge *bridge;
127     size_t idx;
128     char *name;
129     struct uuid uuid;           /* UUID of this "mirror" record in database. */
130
131     /* Selection criteria. */
132     struct shash src_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
133     struct shash dst_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
134     int *vlans;
135     size_t n_vlans;
136
137     /* Output. */
138     struct port *out_port;
139     int out_vlan;
140 };
141
142 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
143 struct port {
144     struct bridge *bridge;
145     size_t port_idx;
146     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
147     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
148                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
149     const struct ovsrec_port *cfg;
150     char *name;
151
152     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
153      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
154     struct iface **ifaces;
155     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
156
157     /* Bonding info. */
158     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
159     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
160     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
161     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
162     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
163     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
164     bool bond_fake_iface;       /* Fake a bond interface for legacy compat? */
165     long long int bond_next_fake_iface_update; /* Time of next update. */
166     int bond_rebalance_interval; /* Interval between rebalances, in ms. */
167     long long int bond_next_rebalance; /* Next rebalancing time. */
168     struct netdev_monitor *monitor; /* Tracks carrier up/down status. */
169
170     /* Port mirroring info. */
171     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
172     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
173     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
174 };
175
176 #define DP_MAX_PORTS 255
177 struct bridge {
178     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
179     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
180     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table. */
181     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
182     const struct ovsrec_bridge *cfg;
183
184     /* OpenFlow switch processing. */
185     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
186
187     /* Kernel datapath information. */
188     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
189     struct hmap ifaces;         /* Contains "struct iface"s. */
190
191     /* Bridge ports. */
192     struct port **ports;
193     size_t n_ports, allocated_ports;
194     struct shash iface_by_name; /* "struct iface"s indexed by name. */
195     struct shash port_by_name;  /* "struct port"s indexed by name. */
196
197     /* Bonding. */
198     bool has_bonded_ports;
199
200     /* Flow tracking. */
201     bool flush;
202
203     /* Port mirroring. */
204     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
205 };
206
207 /* List of all bridges. */
208 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
209
210 /* OVSDB IDL used to obtain configuration. */
211 static struct ovsdb_idl *idl;
212
213 /* Each time this timer expires, the bridge fetches systems and interface
214  * statistics and pushes them into the database. */
215 #define STATS_INTERVAL (5 * 1000) /* In milliseconds. */
216 static long long int stats_timer = LLONG_MIN;
217
218 static struct bridge *bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg);
219 static void bridge_destroy(struct bridge *);
220 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
221 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_dump_flows;
222 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_reconnect;
223 static int bridge_run_one(struct bridge *);
224 static size_t bridge_get_controllers(const struct bridge *br,
225                                      struct ovsrec_controller ***controllersp);
226 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
227 static void bridge_reconfigure_remotes(struct bridge *,
228                                        const struct sockaddr_in *managers,
229                                        size_t n_managers);
230 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct shash *ifaces);
231 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
232 static void bridge_flush(struct bridge *);
233 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
234                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
235                                       struct iface **hw_addr_iface);
236 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
237                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
238                                         struct iface *hw_addr_iface);
239 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
240 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
241
242 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_fdb_show;
243
244 static void bond_init(void);
245 static void bond_run(struct bridge *);
246 static void bond_wait(struct bridge *);
247 static void bond_rebalance_port(struct port *);
248 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
249 static void bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable);
250
251 static struct port *port_create(struct bridge *, const char *name);
252 static void port_reconfigure(struct port *, const struct ovsrec_port *);
253 static void port_del_ifaces(struct port *, const struct ovsrec_port *);
254 static void port_destroy(struct port *);
255 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
256 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
257 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
258                                        uint16_t dp_ifidx);
259 static void port_update_bond_compat(struct port *);
260 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
261 static void port_update_bonding(struct port *);
262
263 static void mirror_create(struct bridge *, struct ovsrec_mirror *);
264 static void mirror_destroy(struct mirror *);
265 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
266 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *, struct ovsrec_mirror *);
267 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
268
269 static struct iface *iface_create(struct port *port,
270                                   const struct ovsrec_interface *if_cfg);
271 static void iface_destroy(struct iface *);
272 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
273 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
274                                          uint16_t dp_ifidx);
275 static void iface_set_mac(struct iface *);
276 static void iface_set_ofport(const struct ovsrec_interface *, int64_t ofport);
277 static void iface_update_qos(struct iface *, const struct ovsrec_qos *);
278 static void iface_update_cfm(struct iface *);
279 static void iface_refresh_cfm_stats(struct iface *iface);
280 static void iface_send_packet(struct iface *, struct ofpbuf *packet);
281
282 static void shash_from_ovs_idl_map(char **keys, char **values, size_t n,
283                                    struct shash *);
284
285 /* Hooks into ofproto processing. */
286 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
287 \f
288 /* Public functions. */
289
290 /* Initializes the bridge module, configuring it to obtain its configuration
291  * from an OVSDB server accessed over 'remote', which should be a string in a
292  * form acceptable to ovsdb_idl_create(). */
293 void
294 bridge_init(const char *remote)
295 {
296     /* Create connection to database. */
297     idl = ovsdb_idl_create(remote, &ovsrec_idl_class, true);
298
299     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_open_vswitch_col_cur_cfg);
300     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_open_vswitch_col_statistics);
301     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_open_vswitch_col_external_ids);
302
303     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_bridge_col_external_ids);
304
305     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_port_col_external_ids);
306     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_port_col_fake_bridge);
307
308     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_interface_col_ofport);
309     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_interface_col_statistics);
310     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_interface_col_external_ids);
311
312     /* Register unixctl commands. */
313     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show, NULL);
314     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows,
315                              NULL);
316     unixctl_command_register("bridge/reconnect", bridge_unixctl_reconnect,
317                              NULL);
318     bond_init();
319 }
320
321 /* Performs configuration that is only necessary once at ovs-vswitchd startup,
322  * but for which the ovs-vswitchd configuration 'cfg' is required. */
323 static void
324 bridge_configure_once(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
325 {
326     static bool already_configured_once;
327     struct svec bridge_names;
328     struct svec dpif_names, dpif_types;
329     size_t i;
330
331     /* Only do this once per ovs-vswitchd run. */
332     if (already_configured_once) {
333         return;
334     }
335     already_configured_once = true;
336
337     stats_timer = time_msec() + STATS_INTERVAL;
338
339     /* Get all the configured bridges' names from 'cfg' into 'bridge_names'. */
340     svec_init(&bridge_names);
341     for (i = 0; i < cfg->n_bridges; i++) {
342         svec_add(&bridge_names, cfg->bridges[i]->name);
343     }
344     svec_sort(&bridge_names);
345
346     /* Iterate over all system dpifs and delete any of them that do not appear
347      * in 'cfg'. */
348     svec_init(&dpif_names);
349     svec_init(&dpif_types);
350     dp_enumerate_types(&dpif_types);
351     for (i = 0; i < dpif_types.n; i++) {
352         struct dpif *dpif;
353         int retval;
354         size_t j;
355
356         dp_enumerate_names(dpif_types.names[i], &dpif_names);
357
358         /* For each dpif... */
359         for (j = 0; j < dpif_names.n; j++) {
360             retval = dpif_open(dpif_names.names[j], dpif_types.names[i], &dpif);
361             if (!retval) {
362                 struct svec all_names;
363                 size_t k;
364
365                 /* ...check whether any of its names is in 'bridge_names'. */
366                 svec_init(&all_names);
367                 dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
368                 for (k = 0; k < all_names.n; k++) {
369                     if (svec_contains(&bridge_names, all_names.names[k])) {
370                         goto found;
371                     }
372                 }
373
374                 /* No.  Delete the dpif. */
375                 dpif_delete(dpif);
376
377             found:
378                 svec_destroy(&all_names);
379                 dpif_close(dpif);
380             }
381         }
382     }
383     svec_destroy(&bridge_names);
384     svec_destroy(&dpif_names);
385     svec_destroy(&dpif_types);
386 }
387
388 /* Initializes 'options' and fills it with the options for 'if_cfg'. Merges
389  * keys from "options" and "other_config", preferring "options" keys over
390  * "other_config" keys. */
391 static void
392 iface_get_options(const struct ovsrec_interface *if_cfg, struct shash *options)
393 {
394     size_t i;
395
396     shash_from_ovs_idl_map(if_cfg->key_options, if_cfg->value_options,
397                            if_cfg->n_options, options);
398
399     for (i = 0; i < if_cfg->n_other_config; i++) {
400         char *key = if_cfg->key_other_config[i];
401         char *value = if_cfg->value_other_config[i];
402
403         if (!shash_find_data(options, key)) {
404             shash_add(options, key, value);
405         } else {
406             VLOG_WARN("%s: ignoring \"other_config\" key %s that conflicts "
407                       "with \"options\" key %s", if_cfg->name, key, key);
408         }
409     }
410 }
411
412 /* Callback for iterate_and_prune_ifaces(). */
413 static bool
414 check_iface(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux OVS_UNUSED)
415 {
416     if (!iface->netdev) {
417         /* We already reported a related error, don't bother duplicating it. */
418         return false;
419     }
420
421     if (iface->dp_ifidx < 0) {
422         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
423                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
424         return false;
425     }
426
427     VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d", dpif_name(br->dpif),
428              iface->name, iface->dp_ifidx);
429     return true;
430 }
431
432 /* Callback for iterate_and_prune_ifaces(). */
433 static bool
434 set_iface_properties(struct bridge *br OVS_UNUSED, struct iface *iface,
435                      void *aux OVS_UNUSED)
436 {
437     /* Set policing attributes. */
438     netdev_set_policing(iface->netdev,
439                         iface->cfg->ingress_policing_rate,
440                         iface->cfg->ingress_policing_burst);
441
442     /* Set MAC address of internal interfaces other than the local
443      * interface. */
444     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL && !strcmp(iface->type, "internal")) {
445         iface_set_mac(iface);
446     }
447
448     return true;
449 }
450
451 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
452  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
453  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
454 static void
455 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
456                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
457                                     void *aux),
458                          void *aux)
459 {
460     size_t i, j;
461
462     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
463         struct port *port = br->ports[i];
464         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
465             struct iface *iface = port->ifaces[j];
466             if (cb(br, iface, aux)) {
467                 j++;
468             } else {
469                 iface_set_ofport(iface->cfg, -1);
470                 iface_destroy(iface);
471             }
472         }
473
474         if (port->n_ifaces) {
475             i++;
476         } else  {
477             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
478             port_destroy(port);
479         }
480     }
481 }
482
483 /* Looks at the list of managers in 'ovs_cfg' and extracts their remote IP
484  * addresses and ports into '*managersp' and '*n_managersp'.  The caller is
485  * responsible for freeing '*managersp' (with free()).
486  *
487  * You may be asking yourself "why does ovs-vswitchd care?", because
488  * ovsdb-server is responsible for connecting to the managers, and ovs-vswitchd
489  * should not be and in fact is not directly involved in that.  But
490  * ovs-vswitchd needs to make sure that ovsdb-server can reach the managers, so
491  * it has to tell in-band control where the managers are to enable that.
492  * (Thus, only managers connected in-band are collected.)
493  */
494 static void
495 collect_in_band_managers(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
496                          struct sockaddr_in **managersp, size_t *n_managersp)
497 {
498     struct sockaddr_in *managers = NULL;
499     size_t n_managers = 0;
500     struct shash targets;
501     size_t i;
502
503     /* Collect all of the potential targets, as the union of the "managers"
504      * column and the "targets" columns of the rows pointed to by
505      * "manager_options", excluding any that are out-of-band. */
506     shash_init(&targets);
507     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_managers; i++) {
508         shash_add_once(&targets, ovs_cfg->managers[i], NULL);
509     }
510     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_manager_options; i++) {
511         struct ovsrec_manager *m = ovs_cfg->manager_options[i];
512
513         if (m->connection_mode && !strcmp(m->connection_mode, "out-of-band")) {
514             shash_find_and_delete(&targets, m->target);
515         } else {
516             shash_add_once(&targets, m->target, NULL);
517         }
518     }
519
520     /* Now extract the targets' IP addresses. */
521     if (!shash_is_empty(&targets)) {
522         struct shash_node *node;
523
524         managers = xmalloc(shash_count(&targets) * sizeof *managers);
525         SHASH_FOR_EACH (node, &targets) {
526             const char *target = node->name;
527             struct sockaddr_in *sin = &managers[n_managers];
528
529             if ((!strncmp(target, "tcp:", 4)
530                  && inet_parse_active(target + 4, JSONRPC_TCP_PORT, sin)) ||
531                 (!strncmp(target, "ssl:", 4)
532                  && inet_parse_active(target + 4, JSONRPC_SSL_PORT, sin))) {
533                 n_managers++;
534             }
535         }
536     }
537     shash_destroy(&targets);
538
539     *managersp = managers;
540     *n_managersp = n_managers;
541 }
542
543 static void
544 bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
545 {
546     struct shash old_br, new_br;
547     struct shash_node *node;
548     struct bridge *br, *next;
549     struct sockaddr_in *managers;
550     size_t n_managers;
551     size_t i;
552     int sflow_bridge_number;
553
554     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
555
556     collect_in_band_managers(ovs_cfg, &managers, &n_managers);
557
558     /* Collect old and new bridges. */
559     shash_init(&old_br);
560     shash_init(&new_br);
561     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
562         shash_add(&old_br, br->name, br);
563     }
564     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_bridges; i++) {
565         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = ovs_cfg->bridges[i];
566         if (!shash_add_once(&new_br, br_cfg->name, br_cfg)) {
567             VLOG_WARN("more than one bridge named %s", br_cfg->name);
568         }
569     }
570
571     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
572     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, node, &all_bridges) {
573         struct ovsrec_bridge *br_cfg = shash_find_data(&new_br, br->name);
574         if (br_cfg) {
575             br->cfg = br_cfg;
576         } else {
577             bridge_destroy(br);
578         }
579     }
580     SHASH_FOR_EACH (node, &new_br) {
581         const char *br_name = node->name;
582         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = node->data;
583         br = shash_find_data(&old_br, br_name);
584         if (br) {
585             /* If the bridge datapath type has changed, we need to tear it
586              * down and recreate. */
587             if (strcmp(br->cfg->datapath_type, br_cfg->datapath_type)) {
588                 bridge_destroy(br);
589                 bridge_create(br_cfg);
590             }
591         } else {
592             bridge_create(br_cfg);
593         }
594     }
595     shash_destroy(&old_br);
596     shash_destroy(&new_br);
597
598     /* Reconfigure all bridges. */
599     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
600         bridge_reconfigure_one(br);
601     }
602
603     /* Add and delete ports on all datapaths.
604      *
605      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
606      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
607      * port deletions before any port additions. */
608     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
609         struct odp_port *dpif_ports;
610         size_t n_dpif_ports;
611         struct shash want_ifaces;
612
613         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
614         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
615         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
616             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
617             if (!shash_find(&want_ifaces, p->devname)
618                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
619                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
620                 if (retval) {
621                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
622                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
623                              strerror(retval));
624                 }
625             }
626         }
627         shash_destroy(&want_ifaces);
628         free(dpif_ports);
629     }
630     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
631         struct odp_port *dpif_ports;
632         size_t n_dpif_ports;
633         struct shash cur_ifaces, want_ifaces;
634
635         /* Get the set of interfaces currently in this datapath. */
636         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
637         shash_init(&cur_ifaces);
638         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
639             const char *name = dpif_ports[i].devname;
640             shash_add_once(&cur_ifaces, name, &dpif_ports[i]);
641         }
642
643         /* Get the set of interfaces we want on this datapath. */
644         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
645
646         hmap_clear(&br->ifaces);
647         SHASH_FOR_EACH (node, &want_ifaces) {
648             const char *if_name = node->name;
649             struct iface *iface = node->data;
650             struct odp_port *dpif_port = shash_find_data(&cur_ifaces, if_name);
651             const char *type = iface ? iface->type : "internal";
652             int error;
653
654             /* If we have a port or a netdev already, and it's not the type we
655              * want, then delete the port (if any) and close the netdev (if
656              * any). */
657             if ((dpif_port && strcmp(dpif_port->type, type))
658                 || (iface && iface->netdev
659                     && strcmp(type, netdev_get_type(iface->netdev)))) {
660                 if (dpif_port) {
661                     error = ofproto_port_del(br->ofproto, dpif_port->port);
662                     if (error) {
663                         continue;
664                     }
665                     dpif_port = NULL;
666                 }
667                 if (iface) {
668                     netdev_close(iface->netdev);
669                     iface->netdev = NULL;
670                 }
671             }
672
673             /* If the port doesn't exist or we don't have the netdev open,
674              * we need to do more work. */
675             if (!dpif_port || (iface && !iface->netdev)) {
676                 struct netdev_options options;
677                 struct netdev *netdev;
678                 struct shash args;
679
680                 /* First open the network device. */
681                 options.name = if_name;
682                 options.type = type;
683                 options.args = &args;
684                 options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
685
686                 shash_init(&args);
687                 if (iface) {
688                     iface_get_options(iface->cfg, &args);
689                 }
690                 error = netdev_open(&options, &netdev);
691                 shash_destroy(&args);
692
693                 if (error) {
694                     VLOG_WARN("could not open network device %s (%s)",
695                               if_name, strerror(error));
696                     continue;
697                 }
698
699                 /* Then add the port if we haven't already. */
700                 if (!dpif_port) {
701                     error = dpif_port_add(br->dpif, netdev, NULL);
702                     if (error) {
703                         netdev_close(netdev);
704                         if (error == EFBIG) {
705                             VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
706                                      dpif_name(br->dpif));
707                             break;
708                         } else {
709                             VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
710                                      if_name, dpif_name(br->dpif),
711                                      strerror(error));
712                             continue;
713                         }
714                     }
715                 }
716
717                 /* Update 'iface'. */
718                 if (iface) {
719                     iface->netdev = netdev;
720                     iface->enabled = netdev_get_carrier(iface->netdev);
721                 }
722             } else if (iface && iface->netdev) {
723                 struct shash args;
724
725                 shash_init(&args);
726                 iface_get_options(iface->cfg, &args);
727                 netdev_reconfigure(iface->netdev, &args);
728                 shash_destroy(&args);
729             }
730         }
731         free(dpif_ports);
732         shash_destroy(&cur_ifaces);
733         shash_destroy(&want_ifaces);
734     }
735     sflow_bridge_number = 0;
736     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
737         uint8_t ea[8];
738         uint64_t dpid;
739         struct iface *local_iface;
740         struct iface *hw_addr_iface;
741         char *dpid_string;
742
743         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
744
745         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface, NULL);
746
747         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
748         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
749         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
750         if (local_iface) {
751             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
752             if (error) {
753                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
754                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
755                             "Ethernet address: %s",
756                             br->name, strerror(error));
757             }
758         }
759
760         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
761         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
762
763         dpid_string = xasprintf("%016"PRIx64, dpid);
764         ovsrec_bridge_set_datapath_id(br->cfg, dpid_string);
765         free(dpid_string);
766
767         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
768         if (br->cfg->netflow) {
769             struct ovsrec_netflow *nf_cfg = br->cfg->netflow;
770             struct netflow_options opts;
771
772             memset(&opts, 0, sizeof opts);
773
774             dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &opts.engine_type, &opts.engine_id);
775             if (nf_cfg->engine_type) {
776                 opts.engine_type = *nf_cfg->engine_type;
777             }
778             if (nf_cfg->engine_id) {
779                 opts.engine_id = *nf_cfg->engine_id;
780             }
781
782             opts.active_timeout = nf_cfg->active_timeout;
783             if (!opts.active_timeout) {
784                 opts.active_timeout = -1;
785             } else if (opts.active_timeout < 0) {
786                 VLOG_WARN("bridge %s: active timeout interval set to negative "
787                           "value, using default instead (%d seconds)", br->name,
788                           NF_ACTIVE_TIMEOUT_DEFAULT);
789                 opts.active_timeout = -1;
790             }
791
792             opts.add_id_to_iface = nf_cfg->add_id_to_interface;
793             if (opts.add_id_to_iface) {
794                 if (opts.engine_id > 0x7f) {
795                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict "
796                               "with another vswitch, choose an engine id less "
797                               "than 128", br->name);
798                 }
799                 if (br->n_ports > 508) {
800                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict "
801                               "with another port when more than 508 ports are "
802                               "used", br->name);
803                 }
804             }
805
806             opts.collectors.n = nf_cfg->n_targets;
807             opts.collectors.names = nf_cfg->targets;
808             if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &opts)) {
809                 VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors",
810                          br->name);
811             }
812         } else {
813             ofproto_set_netflow(br->ofproto, NULL);
814         }
815
816         /* Set sFlow configuration on this bridge. */
817         if (br->cfg->sflow) {
818             const struct ovsrec_sflow *sflow_cfg = br->cfg->sflow;
819             struct ovsrec_controller **controllers;
820             struct ofproto_sflow_options oso;
821             size_t n_controllers;
822
823             memset(&oso, 0, sizeof oso);
824
825             oso.targets.n = sflow_cfg->n_targets;
826             oso.targets.names = sflow_cfg->targets;
827
828             oso.sampling_rate = SFL_DEFAULT_SAMPLING_RATE;
829             if (sflow_cfg->sampling) {
830                 oso.sampling_rate = *sflow_cfg->sampling;
831             }
832
833             oso.polling_interval = SFL_DEFAULT_POLLING_INTERVAL;
834             if (sflow_cfg->polling) {
835                 oso.polling_interval = *sflow_cfg->polling;
836             }
837
838             oso.header_len = SFL_DEFAULT_HEADER_SIZE;
839             if (sflow_cfg->header) {
840                 oso.header_len = *sflow_cfg->header;
841             }
842
843             oso.sub_id = sflow_bridge_number++;
844             oso.agent_device = sflow_cfg->agent;
845
846             oso.control_ip = NULL;
847             n_controllers = bridge_get_controllers(br, &controllers);
848             for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
849                 if (controllers[i]->local_ip) {
850                     oso.control_ip = controllers[i]->local_ip;
851                     break;
852                 }
853             }
854             ofproto_set_sflow(br->ofproto, &oso);
855
856             /* Do not destroy oso.targets because it is owned by sflow_cfg. */
857         } else {
858             ofproto_set_sflow(br->ofproto, NULL);
859         }
860
861         /* Update the controller and related settings.  It would be more
862          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
863          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
864          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
865          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
866          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
867          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
868          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
869          * the datapath ID before the controller. */
870         bridge_reconfigure_remotes(br, managers, n_managers);
871     }
872     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
873         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
874             struct port *port = br->ports[i];
875             int j;
876
877             port_update_vlan_compat(port);
878             port_update_bonding(port);
879
880             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
881                 iface_update_qos(port->ifaces[j], port->cfg->qos);
882             }
883         }
884     }
885     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
886         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_properties, NULL);
887     }
888
889     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
890         struct iface *iface;
891         HMAP_FOR_EACH (iface, dp_ifidx_node, &br->ifaces) {
892             iface_update_cfm(iface);
893         }
894     }
895
896     free(managers);
897 }
898
899 static const char *
900 get_ovsrec_key_value(const struct ovsdb_idl_row *row,
901                      const struct ovsdb_idl_column *column,
902                      const char *key)
903 {
904     const struct ovsdb_datum *datum;
905     union ovsdb_atom atom;
906     unsigned int idx;
907
908     datum = ovsdb_idl_get(row, column, OVSDB_TYPE_STRING, OVSDB_TYPE_STRING);
909     atom.string = (char *) key;
910     idx = ovsdb_datum_find_key(datum, &atom, OVSDB_TYPE_STRING);
911     return idx == UINT_MAX ? NULL : datum->values[idx].string;
912 }
913
914 static const char *
915 bridge_get_other_config(const struct ovsrec_bridge *br_cfg, const char *key)
916 {
917     return get_ovsrec_key_value(&br_cfg->header_,
918                                 &ovsrec_bridge_col_other_config, key);
919 }
920
921 static void
922 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
923                           struct iface **hw_addr_iface)
924 {
925     const char *hwaddr;
926     size_t i, j;
927     int error;
928
929     *hw_addr_iface = NULL;
930
931     /* Did the user request a particular MAC? */
932     hwaddr = bridge_get_other_config(br->cfg, "hwaddr");
933     if (hwaddr && eth_addr_from_string(hwaddr, ea)) {
934         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
935             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
936                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
937         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
938             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
939         } else {
940             return;
941         }
942     }
943
944     /* Otherwise choose the minimum non-local MAC address among all of the
945      * interfaces. */
946     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
947     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
948         struct port *port = br->ports[i];
949         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
950         struct iface *iface;
951
952         /* Mirror output ports don't participate. */
953         if (port->is_mirror_output_port) {
954             continue;
955         }
956
957         /* Choose the MAC address to represent the port. */
958         if (port->cfg->mac && eth_addr_from_string(port->cfg->mac, iface_ea)) {
959             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
960              * we can provide the correct devname to the caller. */
961             iface = NULL;
962             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
963                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
964                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
965                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
966                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
967                     iface = candidate;
968                 }
969             }
970         } else {
971             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
972              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
973              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
974              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
975              * for compatibility we choose the interface with the name that is
976              * first in alphabetical order. */
977             iface = port->ifaces[0];
978             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
979                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
980                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
981                     iface = candidate;
982                 }
983             }
984
985             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
986              * MAC address anyway). */
987             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
988                 continue;
989             }
990
991             /* Grab MAC. */
992             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
993             if (error) {
994                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
995                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
996                             iface->name, strerror(error));
997                 continue;
998             }
999         }
1000
1001         /* Compare against our current choice. */
1002         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
1003             !eth_addr_is_local(iface_ea) &&
1004             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
1005             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
1006             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
1007         {
1008             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
1009             *hw_addr_iface = iface;
1010         }
1011     }
1012     if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
1013         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
1014         *hw_addr_iface = NULL;
1015         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
1016                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
1017     } else {
1018         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
1019                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
1020     }
1021 }
1022
1023 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
1024  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
1025  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
1026  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
1027  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
1028 static uint64_t
1029 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
1030                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
1031                         struct iface *hw_addr_iface)
1032 {
1033     /*
1034      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
1035      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
1036      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
1037      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
1038      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
1039      * ID.
1040      *
1041      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
1042      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
1043      * "sticks".
1044      */
1045     const char *datapath_id;
1046     uint64_t dpid;
1047
1048     datapath_id = bridge_get_other_config(br->cfg, "datapath-id");
1049     if (datapath_id && dpid_from_string(datapath_id, &dpid)) {
1050         return dpid;
1051     }
1052
1053     if (hw_addr_iface) {
1054         int vlan;
1055         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
1056             /*
1057              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
1058              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
1059              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
1060              * device's physical network device.
1061              *
1062              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
1063              * along with the VLAN identifier.
1064              */
1065             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
1066             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
1067             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
1068             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
1069             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
1070         } else {
1071             /*
1072              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
1073              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
1074              */
1075         }
1076     } else {
1077         /*
1078          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
1079          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
1080          * natural unique identifier at all.
1081          *
1082          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
1083          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
1084          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
1085          * an internal network is destroyed and then a new one is later
1086          * created, so this is fairly effective.
1087          *
1088          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
1089          * address on each run.
1090          */
1091         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
1092         if (host_uuid) {
1093             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
1094             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
1095             free(combined);
1096             return dpid;
1097         }
1098     }
1099
1100     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
1101 }
1102
1103 static uint64_t
1104 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
1105 {
1106     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
1107
1108     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
1109     sha1_bytes(data, n, hash);
1110     eth_addr_mark_random(hash);
1111     return eth_addr_to_uint64(hash);
1112 }
1113
1114 static void
1115 iface_refresh_cfm_stats(struct iface *iface)
1116 {
1117     size_t i;
1118     struct cfm *cfm;
1119     const struct ovsrec_monitor *mon;
1120
1121     mon = iface->cfg->monitor;
1122     cfm = iface->cfm;
1123
1124     if (!cfm || !mon) {
1125         return;
1126     }
1127
1128     for (i = 0; i < mon->n_remote_mps; i++) {
1129         const struct ovsrec_maintenance_point *mp;
1130         const struct remote_mp *rmp;
1131
1132         mp = mon->remote_mps[i];
1133         rmp = cfm_get_remote_mp(cfm, mp->mpid);
1134
1135         ovsrec_maintenance_point_set_fault(mp, &rmp->fault, 1);
1136     }
1137
1138     if (hmap_is_empty(&cfm->x_remote_mps)) {
1139         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_mpids(mon, NULL, 0);
1140     } else {
1141         size_t length;
1142         struct remote_mp *rmp;
1143         int64_t *x_remote_mps;
1144
1145         length = hmap_count(&cfm->x_remote_mps);
1146         x_remote_mps = xzalloc(length * sizeof *x_remote_mps);
1147
1148         i = 0;
1149         HMAP_FOR_EACH (rmp, node, &cfm->x_remote_mps) {
1150             x_remote_mps[i++] = rmp->mpid;
1151         }
1152
1153         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_mpids(mon, x_remote_mps, length);
1154         free(x_remote_mps);
1155     }
1156
1157     if (hmap_is_empty(&cfm->x_remote_maids)) {
1158         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_maids(mon, NULL, 0);
1159     } else {
1160         size_t length;
1161         char **x_remote_maids;
1162         struct remote_maid *rmaid;
1163
1164         length = hmap_count(&cfm->x_remote_maids);
1165         x_remote_maids = xzalloc(length * sizeof *x_remote_maids);
1166
1167         i = 0;
1168         HMAP_FOR_EACH (rmaid, node, &cfm->x_remote_maids) {
1169             size_t j;
1170
1171             x_remote_maids[i] = xzalloc(CCM_MAID_LEN * 2 + 1);
1172
1173             for (j = 0; j < CCM_MAID_LEN; j++) {
1174                  snprintf(&x_remote_maids[i][j * 2], 3, "%02hhx",
1175                           rmaid->maid[j]);
1176             }
1177             i++;
1178         }
1179         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_maids(mon, x_remote_maids, length);
1180
1181         for (i = 0; i < length; i++) {
1182             free(x_remote_maids[i]);
1183         }
1184         free(x_remote_maids);
1185     }
1186
1187     ovsrec_monitor_set_fault(mon, &cfm->fault, 1);
1188 }
1189
1190 static void
1191 iface_refresh_stats(struct iface *iface)
1192 {
1193     struct iface_stat {
1194         char *name;
1195         int offset;
1196     };
1197     static const struct iface_stat iface_stats[] = {
1198         { "rx_packets", offsetof(struct netdev_stats, rx_packets) },
1199         { "tx_packets", offsetof(struct netdev_stats, tx_packets) },
1200         { "rx_bytes", offsetof(struct netdev_stats, rx_bytes) },
1201         { "tx_bytes", offsetof(struct netdev_stats, tx_bytes) },
1202         { "rx_dropped", offsetof(struct netdev_stats, rx_dropped) },
1203         { "tx_dropped", offsetof(struct netdev_stats, tx_dropped) },
1204         { "rx_errors", offsetof(struct netdev_stats, rx_errors) },
1205         { "tx_errors", offsetof(struct netdev_stats, tx_errors) },
1206         { "rx_frame_err", offsetof(struct netdev_stats, rx_frame_errors) },
1207         { "rx_over_err", offsetof(struct netdev_stats, rx_over_errors) },
1208         { "rx_crc_err", offsetof(struct netdev_stats, rx_crc_errors) },
1209         { "collisions", offsetof(struct netdev_stats, collisions) },
1210     };
1211     enum { N_STATS = ARRAY_SIZE(iface_stats) };
1212     const struct iface_stat *s;
1213
1214     char *keys[N_STATS];
1215     int64_t values[N_STATS];
1216     int n;
1217
1218     struct netdev_stats stats;
1219
1220     /* Intentionally ignore return value, since errors will set 'stats' to
1221      * all-1s, and we will deal with that correctly below. */
1222     netdev_get_stats(iface->netdev, &stats);
1223
1224     n = 0;
1225     for (s = iface_stats; s < &iface_stats[N_STATS]; s++) {
1226         uint64_t value = *(uint64_t *) (((char *) &stats) + s->offset);
1227         if (value != UINT64_MAX) {
1228             keys[n] = s->name;
1229             values[n] = value;
1230             n++;
1231         }
1232     }
1233
1234     ovsrec_interface_set_statistics(iface->cfg, keys, values, n);
1235 }
1236
1237 static void
1238 refresh_system_stats(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
1239 {
1240     struct ovsdb_datum datum;
1241     struct shash stats;
1242
1243     shash_init(&stats);
1244     get_system_stats(&stats);
1245
1246     ovsdb_datum_from_shash(&datum, &stats);
1247     ovsdb_idl_txn_write(&cfg->header_, &ovsrec_open_vswitch_col_statistics,
1248                         &datum);
1249 }
1250
1251 void
1252 bridge_run(void)
1253 {
1254     const struct ovsrec_open_vswitch *cfg;
1255
1256     bool datapath_destroyed;
1257     bool database_changed;
1258     struct bridge *br;
1259
1260     /* Let each bridge do the work that it needs to do. */
1261     datapath_destroyed = false;
1262     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1263         int error = bridge_run_one(br);
1264         if (error) {
1265             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1266             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
1267                         "forcing reconfiguration", br->name);
1268             datapath_destroyed = true;
1269         }
1270     }
1271
1272     /* (Re)configure if necessary. */
1273     database_changed = ovsdb_idl_run(idl);
1274     cfg = ovsrec_open_vswitch_first(idl);
1275     if (database_changed || datapath_destroyed) {
1276         if (cfg) {
1277             struct ovsdb_idl_txn *txn = ovsdb_idl_txn_create(idl);
1278
1279             bridge_configure_once(cfg);
1280             bridge_reconfigure(cfg);
1281
1282             ovsrec_open_vswitch_set_cur_cfg(cfg, cfg->next_cfg);
1283             ovsdb_idl_txn_commit(txn);
1284             ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
1285         } else {
1286             /* We still need to reconfigure to avoid dangling pointers to
1287              * now-destroyed ovsrec structures inside bridge data. */
1288             static const struct ovsrec_open_vswitch null_cfg;
1289
1290             bridge_reconfigure(&null_cfg);
1291         }
1292     }
1293
1294 #ifdef HAVE_OPENSSL
1295     /* Re-configure SSL.  We do this on every trip through the main loop,
1296      * instead of just when the database changes, because the contents of the
1297      * key and certificate files can change without the database changing. */
1298     if (cfg && cfg->ssl) {
1299         const struct ovsrec_ssl *ssl = cfg->ssl;
1300
1301         stream_ssl_set_key_and_cert(ssl->private_key, ssl->certificate);
1302         stream_ssl_set_ca_cert_file(ssl->ca_cert, ssl->bootstrap_ca_cert);
1303     }
1304 #endif
1305
1306     /* Refresh system and interface stats if necessary. */
1307     if (time_msec() >= stats_timer) {
1308         if (cfg) {
1309             struct ovsdb_idl_txn *txn;
1310
1311             txn = ovsdb_idl_txn_create(idl);
1312             LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1313                 size_t i;
1314
1315                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1316                     struct port *port = br->ports[i];
1317                     size_t j;
1318
1319                     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1320                         struct iface *iface = port->ifaces[j];
1321                         iface_refresh_stats(iface);
1322                         iface_refresh_cfm_stats(iface);
1323                     }
1324                 }
1325             }
1326             refresh_system_stats(cfg);
1327             ovsdb_idl_txn_commit(txn);
1328             ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
1329         }
1330
1331         stats_timer = time_msec() + STATS_INTERVAL;
1332     }
1333 }
1334
1335 void
1336 bridge_wait(void)
1337 {
1338     struct bridge *br;
1339     struct iface *iface;
1340
1341     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1342         ofproto_wait(br->ofproto);
1343         if (ofproto_has_primary_controller(br->ofproto)) {
1344             continue;
1345         }
1346
1347         mac_learning_wait(br->ml);
1348         bond_wait(br);
1349
1350         HMAP_FOR_EACH (iface, dp_ifidx_node, &br->ifaces) {
1351             if (iface->cfm) {
1352                 cfm_wait(iface->cfm);
1353             }
1354         }
1355     }
1356     ovsdb_idl_wait(idl);
1357     poll_timer_wait_until(stats_timer);
1358 }
1359
1360 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
1361  * configuration changes.  */
1362 static void
1363 bridge_flush(struct bridge *br)
1364 {
1365     COVERAGE_INC(bridge_flush);
1366     br->flush = true;
1367     mac_learning_flush(br->ml);
1368 }
1369
1370 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
1371  * such interface. */
1372 static struct iface *
1373 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
1374 {
1375     size_t i, j;
1376
1377     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1378         struct port *port = br->ports[i];
1379         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1380             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1381             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
1382                 return iface;
1383             }
1384         }
1385     }
1386
1387     return NULL;
1388 }
1389 \f
1390 /* Bridge unixctl user interface functions. */
1391 static void
1392 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn,
1393                         const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1394 {
1395     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1396     const struct bridge *br;
1397     const struct mac_entry *e;
1398
1399     br = bridge_lookup(args);
1400     if (!br) {
1401         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
1402         return;
1403     }
1404
1405     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
1406     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &br->ml->lrus) {
1407         if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
1408             continue;
1409         }
1410         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
1411                       br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
1412                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
1413     }
1414     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1415     ds_destroy(&ds);
1416 }
1417 \f
1418 /* Bridge reconfiguration functions. */
1419 static struct bridge *
1420 bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg)
1421 {
1422     struct bridge *br;
1423     int error;
1424
1425     assert(!bridge_lookup(br_cfg->name));
1426     br = xzalloc(sizeof *br);
1427
1428     error = dpif_create_and_open(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type,
1429                                  &br->dpif);
1430     if (error) {
1431         free(br);
1432         return NULL;
1433     }
1434     dpif_flow_flush(br->dpif);
1435
1436     error = ofproto_create(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type, &bridge_ofhooks,
1437                            br, &br->ofproto);
1438     if (error) {
1439         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", br_cfg->name,
1440                  strerror(error));
1441         dpif_delete(br->dpif);
1442         dpif_close(br->dpif);
1443         free(br);
1444         return NULL;
1445     }
1446
1447     br->name = xstrdup(br_cfg->name);
1448     br->cfg = br_cfg;
1449     br->ml = mac_learning_create();
1450     eth_addr_nicira_random(br->default_ea);
1451
1452     hmap_init(&br->ifaces);
1453
1454     shash_init(&br->port_by_name);
1455     shash_init(&br->iface_by_name);
1456
1457     br->flush = false;
1458
1459     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
1460
1461     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
1462
1463     return br;
1464 }
1465
1466 static void
1467 bridge_destroy(struct bridge *br)
1468 {
1469     if (br) {
1470         int error;
1471
1472         while (br->n_ports > 0) {
1473             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1474         }
1475         list_remove(&br->node);
1476         error = dpif_delete(br->dpif);
1477         if (error && error != ENOENT) {
1478             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1479                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1480         }
1481         dpif_close(br->dpif);
1482         ofproto_destroy(br->ofproto);
1483         mac_learning_destroy(br->ml);
1484         hmap_destroy(&br->ifaces);
1485         shash_destroy(&br->port_by_name);
1486         shash_destroy(&br->iface_by_name);
1487         free(br->ports);
1488         free(br->name);
1489         free(br);
1490     }
1491 }
1492
1493 static struct bridge *
1494 bridge_lookup(const char *name)
1495 {
1496     struct bridge *br;
1497
1498     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1499         if (!strcmp(br->name, name)) {
1500             return br;
1501         }
1502     }
1503     return NULL;
1504 }
1505
1506 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1507  * stack, including those normally hidden. */
1508 static void
1509 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
1510                           const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1511 {
1512     struct bridge *br;
1513     struct ds results;
1514
1515     br = bridge_lookup(args);
1516     if (!br) {
1517         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1518         return;
1519     }
1520
1521     ds_init(&results);
1522     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1523
1524     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1525     ds_destroy(&results);
1526 }
1527
1528 /* "bridge/reconnect [BRIDGE]": makes BRIDGE drop all of its controller
1529  * connections and reconnect.  If BRIDGE is not specified, then all bridges
1530  * drop their controller connections and reconnect. */
1531 static void
1532 bridge_unixctl_reconnect(struct unixctl_conn *conn,
1533                          const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1534 {
1535     struct bridge *br;
1536     if (args[0] != '\0') {
1537         br = bridge_lookup(args);
1538         if (!br) {
1539             unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1540             return;
1541         }
1542         ofproto_reconnect_controllers(br->ofproto);
1543     } else {
1544         LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1545             ofproto_reconnect_controllers(br->ofproto);
1546         }
1547     }
1548     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
1549 }
1550
1551 static int
1552 bridge_run_one(struct bridge *br)
1553 {
1554     int error;
1555     struct iface *iface;
1556
1557     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1558     if (error) {
1559         return error;
1560     }
1561
1562     mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1563     bond_run(br);
1564
1565     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1566     br->flush = false;
1567
1568     HMAP_FOR_EACH (iface, dp_ifidx_node, &br->ifaces) {
1569         struct ofpbuf *packet;
1570
1571         if (!iface->cfm) {
1572             continue;
1573         }
1574
1575         packet = cfm_run(iface->cfm);
1576         if (packet) {
1577             iface_send_packet(iface, packet);
1578             ofpbuf_uninit(packet);
1579             free(packet);
1580         }
1581     }
1582
1583     return error;
1584 }
1585
1586 static size_t
1587 bridge_get_controllers(const struct bridge *br,
1588                        struct ovsrec_controller ***controllersp)
1589 {
1590     struct ovsrec_controller **controllers;
1591     size_t n_controllers;
1592
1593     controllers = br->cfg->controller;
1594     n_controllers = br->cfg->n_controller;
1595
1596     if (n_controllers == 1 && !strcmp(controllers[0]->target, "none")) {
1597         controllers = NULL;
1598         n_controllers = 0;
1599     }
1600
1601     if (controllersp) {
1602         *controllersp = controllers;
1603     }
1604     return n_controllers;
1605 }
1606
1607 static void
1608 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
1609 {
1610     struct shash old_ports, new_ports;
1611     struct svec snoops, old_snoops;
1612     struct shash_node *node;
1613     enum ofproto_fail_mode fail_mode;
1614     size_t i;
1615
1616     /* Collect old ports. */
1617     shash_init(&old_ports);
1618     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1619         shash_add(&old_ports, br->ports[i]->name, br->ports[i]);
1620     }
1621
1622     /* Collect new ports. */
1623     shash_init(&new_ports);
1624     for (i = 0; i < br->cfg->n_ports; i++) {
1625         const char *name = br->cfg->ports[i]->name;
1626         if (!shash_add_once(&new_ports, name, br->cfg->ports[i])) {
1627             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1628                       br->name, name);
1629         }
1630     }
1631
1632     /* If we have a controller, then we need a local port.  Complain if the
1633      * user didn't specify one.
1634      *
1635      * XXX perhaps we should synthesize a port ourselves in this case. */
1636     if (bridge_get_controllers(br, NULL)) {
1637         char local_name[IF_NAMESIZE];
1638         int error;
1639
1640         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1641                                    local_name, sizeof local_name);
1642         if (!error && !shash_find(&new_ports, local_name)) {
1643             VLOG_WARN("bridge %s: controller specified but no local port "
1644                       "(port named %s) defined",
1645                       br->name, local_name);
1646         }
1647     }
1648
1649     /* Get rid of deleted ports.
1650      * Get rid of deleted interfaces on ports that still exist. */
1651     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ports) {
1652         struct port *port = node->data;
1653         const struct ovsrec_port *port_cfg;
1654
1655         port_cfg = shash_find_data(&new_ports, node->name);
1656         if (!port_cfg) {
1657             port_destroy(port);
1658         } else {
1659             port_del_ifaces(port, port_cfg);
1660         }
1661     }
1662
1663     /* Create new ports.
1664      * Add new interfaces to existing ports.
1665      * Reconfigure existing ports. */
1666     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ports) {
1667         struct port *port = shash_find_data(&old_ports, node->name);
1668         if (!port) {
1669             port = port_create(br, node->name);
1670         }
1671
1672         port_reconfigure(port, node->data);
1673         if (!port->n_ifaces) {
1674             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1675                       br->name, port->name);
1676             port_destroy(port);
1677         }
1678     }
1679     shash_destroy(&old_ports);
1680     shash_destroy(&new_ports);
1681
1682     /* Set the fail-mode */
1683     fail_mode = !br->cfg->fail_mode
1684                 || !strcmp(br->cfg->fail_mode, "standalone")
1685                     ? OFPROTO_FAIL_STANDALONE
1686                     : OFPROTO_FAIL_SECURE;
1687     if (ofproto_get_fail_mode(br->ofproto) != fail_mode
1688         && !ofproto_has_primary_controller(br->ofproto)) {
1689         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1690     }
1691     ofproto_set_fail_mode(br->ofproto, fail_mode);
1692
1693     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1694      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1695      * controller to another?) */
1696
1697     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1698     svec_init(&snoops);
1699     svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1700                                        ovs_rundir(), br->name));
1701     svec_init(&old_snoops);
1702     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1703     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1704         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1705     }
1706     svec_destroy(&snoops);
1707     svec_destroy(&old_snoops);
1708
1709     mirror_reconfigure(br);
1710 }
1711
1712 /* Initializes 'oc' appropriately as a management service controller for
1713  * 'br'.
1714  *
1715  * The caller must free oc->target when it is no longer needed. */
1716 static void
1717 bridge_ofproto_controller_for_mgmt(const struct bridge *br,
1718                                    struct ofproto_controller *oc)
1719 {
1720     oc->target = xasprintf("punix:%s/%s.mgmt", ovs_rundir(), br->name);
1721     oc->max_backoff = 0;
1722     oc->probe_interval = 60;
1723     oc->band = OFPROTO_OUT_OF_BAND;
1724     oc->accept_re = NULL;
1725     oc->update_resolv_conf = false;
1726     oc->rate_limit = 0;
1727     oc->burst_limit = 0;
1728 }
1729
1730 /* Converts ovsrec_controller 'c' into an ofproto_controller in 'oc'.  */
1731 static void
1732 bridge_ofproto_controller_from_ovsrec(const struct ovsrec_controller *c,
1733                                       struct ofproto_controller *oc)
1734 {
1735     oc->target = c->target;
1736     oc->max_backoff = c->max_backoff ? *c->max_backoff / 1000 : 8;
1737     oc->probe_interval = c->inactivity_probe ? *c->inactivity_probe / 1000 : 5;
1738     oc->band = (!c->connection_mode || !strcmp(c->connection_mode, "in-band")
1739                 ? OFPROTO_IN_BAND : OFPROTO_OUT_OF_BAND);
1740     oc->accept_re = c->discover_accept_regex;
1741     oc->update_resolv_conf = c->discover_update_resolv_conf;
1742     oc->rate_limit = c->controller_rate_limit ? *c->controller_rate_limit : 0;
1743     oc->burst_limit = (c->controller_burst_limit
1744                        ? *c->controller_burst_limit : 0);
1745 }
1746
1747 /* Configures the IP stack for 'br''s local interface properly according to the
1748  * configuration in 'c'.  */
1749 static void
1750 bridge_configure_local_iface_netdev(struct bridge *br,
1751                                     struct ovsrec_controller *c)
1752 {
1753     struct netdev *netdev;
1754     struct in_addr mask, gateway;
1755
1756     struct iface *local_iface;
1757     struct in_addr ip;
1758
1759     /* Controller discovery does its own TCP/IP configuration later. */
1760     if (strcmp(c->target, "discover")) {
1761         return;
1762     }
1763
1764     /* If there's no local interface or no IP address, give up. */
1765     local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1766     if (!local_iface || !c->local_ip || !inet_aton(c->local_ip, &ip)) {
1767         return;
1768     }
1769
1770     /* Bring up the local interface. */
1771     netdev = local_iface->netdev;
1772     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1773
1774     /* Configure the IP address and netmask. */
1775     if (!c->local_netmask
1776         || !inet_aton(c->local_netmask, &mask)
1777         || !mask.s_addr) {
1778         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1779     }
1780     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1781         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", netmask "IP_FMT,
1782                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr), IP_ARGS(&mask.s_addr));
1783     }
1784
1785     /* Configure the default gateway. */
1786     if (c->local_gateway
1787         && inet_aton(c->local_gateway, &gateway)
1788         && gateway.s_addr) {
1789         if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1790             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1791                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1792         }
1793     }
1794 }
1795
1796 static void
1797 bridge_reconfigure_remotes(struct bridge *br,
1798                            const struct sockaddr_in *managers,
1799                            size_t n_managers)
1800 {
1801     const char *disable_ib_str, *queue_id_str;
1802     bool disable_in_band = false;
1803     int queue_id;
1804
1805     struct ovsrec_controller **controllers;
1806     size_t n_controllers;
1807     bool had_primary;
1808
1809     struct ofproto_controller *ocs;
1810     size_t n_ocs;
1811     size_t i;
1812
1813     /* Check if we should disable in-band control on this bridge. */
1814     disable_ib_str = bridge_get_other_config(br->cfg, "disable-in-band");
1815     if (disable_ib_str && !strcmp(disable_ib_str, "true")) {
1816         disable_in_band = true;
1817     }
1818
1819     /* Set OpenFlow queue ID for in-band control. */
1820     queue_id_str = bridge_get_other_config(br->cfg, "in-band-queue");
1821     queue_id = queue_id_str ? strtol(queue_id_str, NULL, 10) : -1;
1822     ofproto_set_in_band_queue(br->ofproto, queue_id);
1823
1824     if (disable_in_band) {
1825         ofproto_set_extra_in_band_remotes(br->ofproto, NULL, 0);
1826     } else {
1827         ofproto_set_extra_in_band_remotes(br->ofproto, managers, n_managers);
1828     }
1829     had_primary = ofproto_has_primary_controller(br->ofproto);
1830
1831     n_controllers = bridge_get_controllers(br, &controllers);
1832
1833     ocs = xmalloc((n_controllers + 1) * sizeof *ocs);
1834     n_ocs = 0;
1835
1836     bridge_ofproto_controller_for_mgmt(br, &ocs[n_ocs++]);
1837     for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
1838         struct ovsrec_controller *c = controllers[i];
1839
1840         if (!strncmp(c->target, "punix:", 6)
1841             || !strncmp(c->target, "unix:", 5)) {
1842             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1843
1844             /* Prevent remote ovsdb-server users from accessing arbitrary Unix
1845              * domain sockets and overwriting arbitrary local files. */
1846             VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: not adding Unix domain socket controller "
1847                         "\"%s\" due to possibility for remote exploit",
1848                         dpif_name(br->dpif), c->target);
1849             continue;
1850         }
1851
1852         bridge_configure_local_iface_netdev(br, c);
1853         bridge_ofproto_controller_from_ovsrec(c, &ocs[n_ocs]);
1854         if (disable_in_band) {
1855             ocs[n_ocs].band = OFPROTO_OUT_OF_BAND;
1856         }
1857         n_ocs++;
1858     }
1859
1860     ofproto_set_controllers(br->ofproto, ocs, n_ocs);
1861     free(ocs[0].target); /* From bridge_ofproto_controller_for_mgmt(). */
1862     free(ocs);
1863
1864     if (had_primary != ofproto_has_primary_controller(br->ofproto)) {
1865         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1866     }
1867
1868     /* If there are no controllers and the bridge is in standalone
1869      * mode, set up a flow that matches every packet and directs
1870      * them to OFPP_NORMAL (which goes to us).  Otherwise, the
1871      * switch is in secure mode and we won't pass any traffic until
1872      * a controller has been defined and it tells us to do so. */
1873     if (!n_controllers
1874         && ofproto_get_fail_mode(br->ofproto) == OFPROTO_FAIL_STANDALONE) {
1875         union ofp_action action;
1876         struct cls_rule rule;
1877
1878         memset(&action, 0, sizeof action);
1879         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1880         action.output.len = htons(sizeof action);
1881         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1882         cls_rule_init_catchall(&rule, 0);
1883         ofproto_add_flow(br->ofproto, &rule, &action, 1);
1884     }
1885 }
1886
1887 static void
1888 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct shash *ifaces)
1889 {
1890     size_t i, j;
1891
1892     shash_init(ifaces);
1893     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1894         struct port *port = br->ports[i];
1895         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1896             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1897             shash_add_once(ifaces, iface->name, iface);
1898         }
1899         if (port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
1900             shash_add_once(ifaces, port->name, NULL);
1901         }
1902     }
1903 }
1904
1905 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1906  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1907  *
1908  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1909  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1910  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1911  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1912  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1913 static void
1914 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1915 {
1916     struct odp_port *dpif_ports;
1917     size_t n_dpif_ports;
1918     size_t i, j;
1919
1920     /* Reset all interface numbers. */
1921     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1922         struct port *port = br->ports[i];
1923         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1924             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1925             iface->dp_ifidx = -1;
1926         }
1927     }
1928     hmap_clear(&br->ifaces);
1929
1930     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1931     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1932         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1933         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1934         if (iface) {
1935             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1936                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1937                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1938             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1939                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1940                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1941             } else {
1942                 iface->dp_ifidx = p->port;
1943                 hmap_insert(&br->ifaces, &iface->dp_ifidx_node,
1944                             hash_int(iface->dp_ifidx, 0));
1945             }
1946
1947             iface_set_ofport(iface->cfg,
1948                              (iface->dp_ifidx >= 0
1949                               ? odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx)
1950                               : -1));
1951         }
1952     }
1953     free(dpif_ports);
1954 }
1955 \f
1956 /* Bridge packet processing functions. */
1957
1958 static int
1959 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN], uint16_t vlan)
1960 {
1961     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, vlan) & BOND_MASK;
1962 }
1963
1964 static struct bond_entry *
1965 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN],
1966                   uint16_t vlan)
1967 {
1968     return &port->bond_hash[bond_hash(mac, vlan)];
1969 }
1970
1971 static int
1972 bond_choose_iface(const struct port *port)
1973 {
1974     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1975     size_t i, best_down_slave = -1;
1976     long long next_delay_expiration = LLONG_MAX;
1977
1978     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1979         struct iface *iface = port->ifaces[i];
1980
1981         if (iface->enabled) {
1982             return i;
1983         } else if (iface->delay_expires < next_delay_expiration) {
1984             best_down_slave = i;
1985             next_delay_expiration = iface->delay_expires;
1986         }
1987     }
1988
1989     if (best_down_slave != -1) {
1990         struct iface *iface = port->ifaces[best_down_slave];
1991
1992         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping remaining %lli ms updelay "
1993                      "since no other interface is up", iface->name,
1994                      iface->delay_expires - time_msec());
1995         bond_enable_slave(iface, true);
1996     }
1997
1998     return best_down_slave;
1999 }
2000
2001 static bool
2002 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
2003                     uint16_t vlan, uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
2004 {
2005     struct iface *iface;
2006
2007     assert(port->n_ifaces);
2008     if (port->n_ifaces == 1) {
2009         iface = port->ifaces[0];
2010     } else {
2011         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src, vlan);
2012         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
2013             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
2014             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
2015              * is only good for testing the rebalancing code. */
2016             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
2017             if (e->iface_idx < 0) {
2018                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
2019                 return false;
2020             }
2021             e->iface_tag = tag_create_random();
2022             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
2023         }
2024         *tags |= e->iface_tag;
2025         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
2026     }
2027     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
2028     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
2029     return true;
2030 }
2031
2032 static void
2033 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
2034 {
2035     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
2036     struct port *port = iface->port;
2037
2038     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
2039         /* Nothing to do. */
2040         return;
2041     }
2042     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
2043                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
2044     if (carrier == iface->enabled) {
2045         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2046         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
2047                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
2048     } else if (carrier && port->active_iface < 0) {
2049         bond_enable_slave(iface, true);
2050         if (port->updelay) {
2051             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
2052                          "other interface is up", iface->name, port->updelay);
2053         }
2054     } else {
2055         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
2056         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
2057         if (delay) {
2058             VLOG_INFO_RL(&rl,
2059                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
2060                          iface->name,
2061                          carrier ? "enabled" : "disabled",
2062                          carrier ? "up" : "down",
2063                          delay);
2064         }
2065     }
2066 }
2067
2068 static void
2069 bond_choose_active_iface(struct port *port)
2070 {
2071     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
2072
2073     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
2074     port->active_iface_tag = tag_create_random();
2075     if (port->active_iface >= 0) {
2076         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
2077                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
2078     } else {
2079         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
2080                      port->name);
2081     }
2082 }
2083
2084 static void
2085 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
2086 {
2087     struct port *port = iface->port;
2088     struct bridge *br = port->bridge;
2089
2090     /* This acts as a recursion check.  If the act of disabling a slave
2091      * causes a different slave to be enabled, the flag will allow us to
2092      * skip redundant work when we reenter this function.  It must be
2093      * cleared on exit to keep things safe with multiple bonds. */
2094     static bool moving_active_iface = false;
2095
2096     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2097     if (enable == iface->enabled) {
2098         return;
2099     }
2100
2101     iface->enabled = enable;
2102     if (!iface->enabled) {
2103         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
2104         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
2105         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
2106             ofproto_revalidate(br->ofproto,
2107                                port->active_iface_tag);
2108
2109             /* Disabling a slave can lead to another slave being immediately
2110              * enabled if there will be no active slaves but one is waiting
2111              * on an updelay.  In this case we do not need to run most of the
2112              * code for the newly enabled slave since there was no period
2113              * without an active slave and it is redundant with the disabling
2114              * path. */
2115             moving_active_iface = true;
2116             bond_choose_active_iface(port);
2117         }
2118         bond_send_learning_packets(port);
2119     } else {
2120         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
2121         if (port->active_iface < 0 && !moving_active_iface) {
2122             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
2123             bond_choose_active_iface(port);
2124             bond_send_learning_packets(port);
2125         }
2126         iface->tag = tag_create_random();
2127     }
2128
2129     moving_active_iface = false;
2130     port->bond_compat_is_stale = true;
2131 }
2132
2133 /* Attempts to make the sum of the bond slaves' statistics appear on the fake
2134  * bond interface. */
2135 static void
2136 bond_update_fake_iface_stats(struct port *port)
2137 {
2138     struct netdev_stats bond_stats;
2139     struct netdev *bond_dev;
2140     size_t i;
2141
2142     memset(&bond_stats, 0, sizeof bond_stats);
2143
2144     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2145         struct netdev_stats slave_stats;
2146
2147         if (!netdev_get_stats(port->ifaces[i]->netdev, &slave_stats)) {
2148             /* XXX: We swap the stats here because they are swapped back when
2149              * reported by the internal device.  The reason for this is
2150              * internal devices normally represent packets going into the system
2151              * but when used as fake bond device they represent packets leaving
2152              * the system.  We really should do this in the internal device
2153              * itself because changing it here reverses the counts from the
2154              * perspective of the switch.  However, the internal device doesn't
2155              * know what type of device it represents so we have to do it here
2156              * for now. */
2157             bond_stats.tx_packets += slave_stats.rx_packets;
2158             bond_stats.tx_bytes += slave_stats.rx_bytes;
2159             bond_stats.rx_packets += slave_stats.tx_packets;
2160             bond_stats.rx_bytes += slave_stats.tx_bytes;
2161         }
2162     }
2163
2164     if (!netdev_open_default(port->name, &bond_dev)) {
2165         netdev_set_stats(bond_dev, &bond_stats);
2166         netdev_close(bond_dev);
2167     }
2168 }
2169
2170 static void
2171 bond_run(struct bridge *br)
2172 {
2173     size_t i, j;
2174
2175     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2176         struct port *port = br->ports[i];
2177
2178         if (port->n_ifaces >= 2) {
2179             char *devname;
2180
2181             /* Track carrier going up and down on interfaces. */
2182             while (!netdev_monitor_poll(port->monitor, &devname)) {
2183                 struct iface *iface;
2184
2185                 iface = port_lookup_iface(port, devname);
2186                 if (iface) {
2187                     bool carrier = netdev_get_carrier(iface->netdev);
2188
2189                     bond_link_status_update(iface, carrier);
2190                     port_update_bond_compat(port);
2191                 }
2192                 free(devname);
2193             }
2194
2195             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2196                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
2197                 if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
2198                     bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
2199                 }
2200             }
2201
2202             if (port->bond_fake_iface
2203                 && time_msec() >= port->bond_next_fake_iface_update) {
2204                 bond_update_fake_iface_stats(port);
2205                 port->bond_next_fake_iface_update = time_msec() + 1000;
2206             }
2207         }
2208
2209         if (port->bond_compat_is_stale) {
2210             port->bond_compat_is_stale = false;
2211             port_update_bond_compat(port);
2212         }
2213     }
2214 }
2215
2216 static void
2217 bond_wait(struct bridge *br)
2218 {
2219     size_t i, j;
2220
2221     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2222         struct port *port = br->ports[i];
2223         if (port->n_ifaces < 2) {
2224             continue;
2225         }
2226         netdev_monitor_poll_wait(port->monitor);
2227         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2228             struct iface *iface = port->ifaces[j];
2229             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2230                 poll_timer_wait_until(iface->delay_expires);
2231             }
2232         }
2233         if (port->bond_fake_iface) {
2234             poll_timer_wait_until(port->bond_next_fake_iface_update);
2235         }
2236     }
2237 }
2238
2239 static bool
2240 set_dst(struct dst *dst, const struct flow *flow,
2241         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2242         tag_type *tags)
2243 {
2244     dst->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
2245               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
2246               : flow->vlan_tci == 0 ? OFP_VLAN_NONE
2247               : vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci));
2248     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, dst->vlan,
2249                                &dst->dp_ifidx, tags);
2250 }
2251
2252 static void
2253 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
2254 {
2255     struct dst tmp = *p;
2256     *p = *q;
2257     *q = tmp;
2258 }
2259
2260 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
2261  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
2262  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
2263  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
2264  * possibly overkill.) */
2265 static void
2266 partition_dsts(struct dst_set *set, int vlan)
2267 {
2268     struct dst *first = set->dsts;
2269     struct dst *last = set->dsts + set->n;
2270
2271     while (first != last) {
2272         /* Invariants:
2273          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
2274          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
2275          *      - first < last. */
2276         while (first->vlan == vlan) {
2277             if (++first == last) {
2278                 return;
2279             }
2280         }
2281
2282         /* Same invariants, plus one additional:
2283          *      - first->vlan != vlan.
2284          */
2285         while (last[-1].vlan != vlan) {
2286             if (--last == first) {
2287                 return;
2288             }
2289         }
2290
2291         /* Same invariants, plus one additional:
2292          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
2293         swap_dst(first++, --last);
2294     }
2295 }
2296
2297 static int
2298 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
2299 {
2300     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
2301     return ffs(mask);
2302 }
2303
2304 static void
2305 dst_set_init(struct dst_set *set)
2306 {
2307     set->dsts = set->builtin;
2308     set->n = 0;
2309     set->allocated = ARRAY_SIZE(set->builtin);
2310 }
2311
2312 static void
2313 dst_set_add(struct dst_set *set, const struct dst *dst)
2314 {
2315     if (set->n >= set->allocated) {
2316         size_t new_allocated;
2317         struct dst *new_dsts;
2318
2319         new_allocated = set->allocated * 2;
2320         new_dsts = xmalloc(new_allocated * sizeof *new_dsts);
2321         memcpy(new_dsts, set->dsts, set->n * sizeof *new_dsts);
2322
2323         dst_set_free(set);
2324
2325         set->dsts = new_dsts;
2326         set->allocated = new_allocated;
2327     }
2328     set->dsts[set->n++] = *dst;
2329 }
2330
2331 static void
2332 dst_set_free(struct dst_set *set)
2333 {
2334     if (set->dsts != set->builtin) {
2335         free(set->dsts);
2336     }
2337 }
2338
2339 static bool
2340 dst_is_duplicate(const struct dst_set *set, const struct dst *test)
2341 {
2342     size_t i;
2343     for (i = 0; i < set->n; i++) {
2344         if (set->dsts[i].vlan == test->vlan
2345             && set->dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
2346             return true;
2347         }
2348     }
2349     return false;
2350 }
2351
2352 static bool
2353 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
2354 {
2355     return (port->vlan < 0
2356             && (!port->trunks || bitmap_is_set(port->trunks, vlan)));
2357 }
2358
2359 static bool
2360 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
2361 {
2362     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
2363 }
2364
2365 static bool
2366 port_is_floodable(const struct port *port)
2367 {
2368     int i;
2369
2370     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2371         if (!ofproto_port_is_floodable(port->bridge->ofproto,
2372                                        port->ifaces[i]->dp_ifidx)) {
2373             return false;
2374         }
2375     }
2376     return true;
2377 }
2378
2379 static void
2380 compose_dsts(const struct bridge *br, const struct flow *flow, uint16_t vlan,
2381              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2382              struct dst_set *set, tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2383 {
2384     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
2385     struct dst dst;
2386     int flow_vlan;
2387     size_t i;
2388
2389     flow_vlan = vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci);
2390     if (flow_vlan == 0) {
2391         flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
2392     }
2393
2394     if (out_port == FLOOD_PORT) {
2395         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2396             struct port *port = br->ports[i];
2397             if (port != in_port
2398                 && port_is_floodable(port)
2399                 && port_includes_vlan(port, vlan)
2400                 && !port->is_mirror_output_port
2401                 && set_dst(&dst, flow, in_port, port, tags)) {
2402                 mirrors |= port->dst_mirrors;
2403                 dst_set_add(set, &dst);
2404             }
2405         }
2406         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2407     } else if (out_port && set_dst(&dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
2408         dst_set_add(set, &dst);
2409         *nf_output_iface = dst.dp_ifidx;
2410         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
2411     }
2412
2413     while (mirrors) {
2414         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
2415         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
2416             if (m->out_port) {
2417                 if (set_dst(&dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
2418                     && !dst_is_duplicate(set, &dst)) {
2419                     dst_set_add(set, &dst);
2420                 }
2421             } else {
2422                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2423                     struct port *port = br->ports[i];
2424                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
2425                         && set_dst(&dst, flow, in_port, port, tags))
2426                     {
2427                         if (port->vlan < 0) {
2428                             dst.vlan = m->out_vlan;
2429                         }
2430                         if (dst_is_duplicate(set, &dst)) {
2431                             continue;
2432                         }
2433
2434                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
2435                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
2436                          * that we compare the vlan from before any implicit
2437                          * tagging tags place. This is necessary because
2438                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
2439                          * tags. */
2440                         if (port == in_port && dst.vlan == flow_vlan) {
2441                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
2442                             continue;
2443                         }
2444                         dst_set_add(set, &dst);
2445                     }
2446                 }
2447             }
2448         }
2449         mirrors &= mirrors - 1;
2450     }
2451
2452     partition_dsts(set, flow_vlan);
2453 }
2454
2455 static void OVS_UNUSED
2456 print_dsts(const struct dst_set *set)
2457 {
2458     size_t i;
2459
2460     for (i = 0; i < set->n; i++) {
2461         const struct dst *dst = &set->dsts[i];
2462
2463         printf(">p%"PRIu16, dst->dp_ifidx);
2464         if (dst->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
2465             printf("v%"PRIu16, dst->vlan);
2466         }
2467     }
2468 }
2469
2470 static void
2471 compose_actions(struct bridge *br, const struct flow *flow, uint16_t vlan,
2472                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2473                 tag_type *tags, struct ofpbuf *actions,
2474                 uint16_t *nf_output_iface)
2475 {
2476     struct dst_set set;
2477     uint16_t cur_vlan;
2478     size_t i;
2479
2480     dst_set_init(&set);
2481     compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, &set, tags,
2482                  nf_output_iface);
2483
2484     cur_vlan = vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci);
2485     if (cur_vlan == 0) {
2486         cur_vlan = OFP_VLAN_NONE;
2487     }
2488     for (i = 0; i < set.n; i++) {
2489         const struct dst *dst = &set.dsts[i];
2490         if (dst->vlan != cur_vlan) {
2491             if (dst->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2492                 nl_msg_put_flag(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
2493             } else {
2494                 ovs_be16 tci;
2495                 tci = htons(dst->vlan & VLAN_VID_MASK);
2496                 tci |= flow->vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
2497                 nl_msg_put_be16(actions, ODPAT_SET_DL_TCI, tci);
2498             }
2499             cur_vlan = dst->vlan;
2500         }
2501         nl_msg_put_u32(actions, ODPAT_OUTPUT, dst->dp_ifidx);
2502     }
2503     dst_set_free(&set);
2504 }
2505
2506 /* Returns the effective vlan of a packet, taking into account both the
2507  * 802.1Q header and implicitly tagged ports.  A value of 0 indicates that
2508  * the packet is untagged and -1 indicates it has an invalid header and
2509  * should be dropped. */
2510 static int flow_get_vlan(struct bridge *br, const struct flow *flow,
2511                          struct port *in_port, bool have_packet)
2512 {
2513     int vlan = vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci);
2514     if (in_port->vlan >= 0) {
2515         if (vlan) {
2516             /* XXX support double tagging? */
2517             if (have_packet) {
2518                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2519                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2520                              "packet received on port %s configured with "
2521                              "implicit VLAN %"PRIu16,
2522                              br->name, vlan, in_port->name, in_port->vlan);
2523             }
2524             return -1;
2525         }
2526         vlan = in_port->vlan;
2527     } else {
2528         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
2529             if (have_packet) {
2530                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2531                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2532                              "packet received on port %s not configured for "
2533                              "trunking VLAN %d",
2534                              br->name, vlan, in_port->name, vlan);
2535             }
2536             return -1;
2537         }
2538     }
2539
2540     return vlan;
2541 }
2542
2543 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
2544  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
2545  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
2546 static bool
2547 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
2548 {
2549     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
2550             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
2551             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
2552                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
2553                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
2554 }
2555
2556 static void
2557 update_learning_table(struct bridge *br, const struct flow *flow, int vlan,
2558                       struct port *in_port)
2559 {
2560     enum grat_arp_lock_type lock_type;
2561     tag_type rev_tag;
2562
2563     /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are reflected
2564      * back over bond slaves so we lock the learning table. */
2565     lock_type = !is_gratuitous_arp(flow) ? GRAT_ARP_LOCK_NONE :
2566                     (in_port->n_ifaces == 1) ? GRAT_ARP_LOCK_SET :
2567                                                GRAT_ARP_LOCK_CHECK;
2568
2569     rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src, vlan, in_port->port_idx,
2570                                  lock_type);
2571     if (rev_tag) {
2572         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
2573          * so keep the rate limit relatively high. */
2574         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
2575                                                                 300);
2576         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
2577                     "on port %s in VLAN %d",
2578                     br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
2579                     in_port->name, vlan);
2580         ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
2581     }
2582 }
2583
2584 /* Determines whether packets in 'flow' within 'br' should be forwarded or
2585  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
2586  * dropped.
2587  *
2588  * If 'have_packet' is true, it indicates that the caller is processing a
2589  * received packet.  If 'have_packet' is false, then the caller is just
2590  * revalidating an existing flow because configuration has changed.  Either
2591  * way, 'have_packet' only affects logging (there is no point in logging errors
2592  * during revalidation).
2593  *
2594  * Sets '*in_portp' to the input port.  This will be a null pointer if
2595  * flow->in_port does not designate a known input port (in which case
2596  * is_admissible() returns false).
2597  *
2598  * When returning true, sets '*vlanp' to the effective VLAN of the input
2599  * packet, as returned by flow_get_vlan().
2600  *
2601  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
2602  * so in one special case.
2603  */
2604 static bool
2605 is_admissible(struct bridge *br, const struct flow *flow, bool have_packet,
2606               tag_type *tags, int *vlanp, struct port **in_portp)
2607 {
2608     struct iface *in_iface;
2609     struct port *in_port;
2610     int vlan;
2611
2612     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
2613     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2614     if (!in_iface) {
2615         /* No interface?  Something fishy... */
2616         if (have_packet) {
2617             /* Odd.  A few possible reasons here:
2618              *
2619              * - We deleted an interface but there are still a few packets
2620              *   queued up from it.
2621              *
2622              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
2623              *   add-if") that we don't know about.
2624              *
2625              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
2626              *   one of our bridge ports.
2627              */
2628             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2629
2630             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
2631                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port);
2632         }
2633
2634         *in_portp = NULL;
2635         return false;
2636     }
2637     *in_portp = in_port = in_iface->port;
2638     *vlanp = vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, have_packet);
2639     if (vlan < 0) {
2640         return false;
2641     }
2642
2643     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
2644     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
2645         return false;
2646     }
2647
2648     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
2649     if (in_port->is_mirror_output_port) {
2650         if (have_packet) {
2651             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2652             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
2653                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
2654                          br->name, in_port->name);
2655         }
2656         return false;
2657     }
2658
2659     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
2660     if (in_port->n_ifaces > 1) {
2661         int src_idx;
2662         bool is_grat_arp_locked;
2663
2664         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2665             *tags |= in_port->active_iface_tag;
2666             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
2667                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
2668                 return false;
2669             }
2670         }
2671
2672         /* Drop all packets for which we have learned a different input
2673          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
2674          * it back on the other.  Gratuitous ARP packets are an exception
2675          * to this rule: the host has moved to another switch.  The exception
2676          * to the exception is if we locked the learning table to avoid
2677          * reflections on bond slaves.  If this is the case, just drop the
2678          * packet now. */
2679         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan,
2680                                       &is_grat_arp_locked);
2681         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
2682             (!is_gratuitous_arp(flow) || is_grat_arp_locked)) {
2683                 return false;
2684         }
2685     }
2686
2687     return true;
2688 }
2689
2690 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
2691  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
2692  * not at all, if 'packet' was NULL. */
2693 static bool
2694 process_flow(struct bridge *br, const struct flow *flow,
2695              const struct ofpbuf *packet, struct ofpbuf *actions,
2696              tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2697 {
2698     struct port *in_port;
2699     struct port *out_port;
2700     int vlan;
2701     int out_port_idx;
2702
2703     /* Check whether we should drop packets in this flow. */
2704     if (!is_admissible(br, flow, packet != NULL, tags, &vlan, &in_port)) {
2705         out_port = NULL;
2706         goto done;
2707     }
2708
2709     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
2710     if (packet) {
2711         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2712     }
2713
2714     /* Determine output port. */
2715     out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan, tags,
2716                                            NULL);
2717     if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2718         out_port = br->ports[out_port_idx];
2719     } else if (!packet && !eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2720         /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
2721          * eject the flow.  Installing a flow that floods packets opens
2722          * up a window of time where we could learn from a packet reflected
2723          * on a bond and blackhole packets before the learning table is
2724          * updated to reflect the correct port. */
2725         return false;
2726     } else {
2727         out_port = FLOOD_PORT;
2728     }
2729
2730     /* Don't send packets out their input ports. */
2731     if (in_port == out_port) {
2732         out_port = NULL;
2733     }
2734
2735 done:
2736     if (in_port) {
2737         compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions,
2738                         nf_output_iface);
2739     }
2740
2741     return true;
2742 }
2743
2744 static bool
2745 bridge_normal_ofhook_cb(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
2746                         struct ofpbuf *actions, tag_type *tags,
2747                         uint16_t *nf_output_iface, void *br_)
2748 {
2749     struct iface *iface;
2750     struct bridge *br = br_;
2751
2752     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2753
2754     iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2755
2756     if (cfm_should_process_flow(flow)) {
2757         if (packet && iface->cfm) {
2758             cfm_process_heartbeat(iface->cfm, packet);
2759         }
2760         return false;
2761     }
2762
2763     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags, nf_output_iface);
2764 }
2765
2766 static void
2767 bridge_account_flow_ofhook_cb(const struct flow *flow, tag_type tags,
2768                               const struct nlattr *actions,
2769                               size_t actions_len,
2770                               unsigned long long int n_bytes, void *br_)
2771 {
2772     struct bridge *br = br_;
2773     const struct nlattr *a;
2774     struct port *in_port;
2775     tag_type dummy = 0;
2776     unsigned int left;
2777     int vlan;
2778
2779     /* Feed information from the active flows back into the learning table to
2780      * ensure that table is always in sync with what is actually flowing
2781      * through the datapath.
2782      *
2783      * We test that 'tags' is nonzero to ensure that only flows that include an
2784      * OFPP_NORMAL action are used for learning.  This works because
2785      * bridge_normal_ofhook_cb() always sets a nonzero tag value. */
2786     if (tags && is_admissible(br, flow, false, &dummy, &vlan, &in_port)) {
2787         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2788     }
2789
2790     /* Account for bond slave utilization. */
2791     if (!br->has_bonded_ports) {
2792         return;
2793     }
2794     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, actions, actions_len) {
2795         if (nl_attr_type(a) == ODPAT_OUTPUT) {
2796             struct port *out_port = port_from_dp_ifidx(br, nl_attr_get_u32(a));
2797             if (out_port && out_port->n_ifaces >= 2) {
2798                 uint16_t vlan = (flow->vlan_tci
2799                                  ? vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci)
2800                                  : OFP_VLAN_NONE);
2801                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(out_port,
2802                                                          flow->dl_src, vlan);
2803                 e->tx_bytes += n_bytes;
2804             }
2805         }
2806     }
2807 }
2808
2809 static void
2810 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2811 {
2812     struct bridge *br = br_;
2813     long long int now;
2814     size_t i;
2815
2816     if (!br->has_bonded_ports) {
2817         return;
2818     }
2819
2820     now = time_msec();
2821     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2822         struct port *port = br->ports[i];
2823         if (port->n_ifaces > 1 && now >= port->bond_next_rebalance) {
2824             port->bond_next_rebalance = now + port->bond_rebalance_interval;
2825             bond_rebalance_port(port);
2826         }
2827     }
2828 }
2829
2830 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2831     bridge_normal_ofhook_cb,
2832     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2833     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2834 };
2835 \f
2836 /* Bonding functions. */
2837
2838 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2839  * bond rebalancing.  */
2840 struct slave_balance {
2841     struct iface *iface;        /* The interface. */
2842     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2843
2844     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2845      * increasing tx_bytes. */
2846     struct bond_entry **hashes;
2847     size_t n_hashes;
2848 };
2849
2850 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2851  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2852  * ascending order of bytes transmitted. */
2853 static int
2854 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2855 {
2856     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2857     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2858     const struct bond_entry *a = *ap;
2859     const struct bond_entry *b = *bp;
2860     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2861         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2862     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2863         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2864     } else {
2865         return 0;
2866     }
2867 }
2868
2869 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2870  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2871 static int
2872 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2873 {
2874     const struct slave_balance *a = a_;
2875     const struct slave_balance *b = b_;
2876     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2877         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2878     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2879         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2880     } else {
2881         return 0;
2882     }
2883 }
2884
2885 static void
2886 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2887 {
2888     struct slave_balance tmp = *a;
2889     *a = *b;
2890     *b = tmp;
2891 }
2892
2893 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2894  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2895  *
2896  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2897  * location. */
2898 static void
2899 resort_bals(struct slave_balance *p,
2900             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2901 {
2902     if (n_bals > 1) {
2903         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2904             swap_bals(p, p - 1);
2905         }
2906         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2907             swap_bals(p, p + 1);
2908         }
2909     }
2910 }
2911
2912 static void
2913 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2914 {
2915     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2916         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2917         const struct slave_balance *b;
2918
2919         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2920             size_t i;
2921
2922             if (b > bals) {
2923                 ds_put_char(&ds, ',');
2924             }
2925             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2926                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2927
2928             if (!b->iface->enabled) {
2929                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2930             }
2931             if (b->n_hashes > 0) {
2932                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2933                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2934                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2935                     if (i > 0) {
2936                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2937                     }
2938                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2939                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2940                 }
2941                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2942             }
2943         }
2944         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2945         ds_destroy(&ds);
2946     }
2947 }
2948
2949 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2950 static void
2951 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2952                 int hash_idx)
2953 {
2954     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2955     struct port *port = from->iface->port;
2956     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2957
2958     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2959               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2960               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2961               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2962               from->iface->name, to->iface->name,
2963               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2964               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2965
2966     /* Delete element from from->hashes.
2967      *
2968      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2969      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2970      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2971      * point in doing that.  */
2972     if (hash_idx == 0) {
2973         from->hashes++;
2974     } else {
2975         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2976                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2977     }
2978     from->n_hashes--;
2979
2980     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2981     from->tx_bytes -= delta;
2982     to->tx_bytes += delta;
2983
2984     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2985     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2986     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2987     hash->iface_tag = tag_create_random();
2988 }
2989
2990 static void
2991 bond_rebalance_port(struct port *port)
2992 {
2993     struct slave_balance *bals;
2994     size_t n_bals;
2995     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2996     struct slave_balance *b, *from, *to;
2997     struct bond_entry *e;
2998     size_t i;
2999
3000     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
3001      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
3002      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
3003      * loaded slave.
3004      *
3005      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
3006      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
3007      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
3008      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
3009      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
3010     n_bals = port->n_ifaces;
3011     bals = xmalloc(n_bals * sizeof *bals);
3012     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
3013         b->iface = port->ifaces[b - bals];
3014         b->tx_bytes = 0;
3015         b->hashes = NULL;
3016         b->n_hashes = 0;
3017     }
3018     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3019         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
3020     }
3021     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
3022     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3023         e = hashes[i];
3024         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3025             b = &bals[e->iface_idx];
3026             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
3027             if (!b->hashes) {
3028                 b->hashes = &hashes[i];
3029             }
3030             b->n_hashes++;
3031         }
3032     }
3033     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
3034     log_bals(bals, n_bals, port);
3035
3036     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
3037      * array earlier). */
3038     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
3039         n_bals--;
3040         if (!n_bals) {
3041             goto exit;
3042         }
3043     }
3044
3045     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
3046     to = &bals[n_bals - 1];
3047     for (from = bals; from < to; ) {
3048         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
3049         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
3050             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
3051              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
3052              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
3053             break;
3054         } else if (from->n_hashes == 1) {
3055             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
3056              * load away from it, even though we want to. */
3057             from++;
3058         } else {
3059             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
3060              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
3061              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
3062              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
3063              * least 0.1.
3064              *
3065              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
3066              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
3067              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
3068              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
3069             bool order_swapped;
3070
3071             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
3072                 double old_ratio, new_ratio;
3073                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
3074
3075                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
3076                     /* Pointless move. */
3077                     continue;
3078                 }
3079
3080                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
3081
3082                 if (to->tx_bytes == 0) {
3083                     /* Nothing on the new slave, move it. */
3084                     break;
3085                 }
3086
3087                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
3088                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
3089                             (to->tx_bytes + delta);
3090
3091                 if (new_ratio == 0) {
3092                     /* Should already be covered but check to prevent division
3093                      * by zero. */
3094                     continue;
3095                 }
3096
3097                 if (new_ratio < 1) {
3098                     new_ratio = 1 / new_ratio;
3099                 }
3100
3101                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
3102                     /* Would decrease the ratio, move it. */
3103                     break;
3104                 }
3105             }
3106             if (i < from->n_hashes) {
3107                 bond_shift_load(from, to, i);
3108                 port->bond_compat_is_stale = true;
3109
3110                 /* If the result of the migration changed the relative order of
3111                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
3112                 if (order_swapped) {
3113                     swap_bals(from, to);
3114                 }
3115
3116                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
3117                  * point to different slave_balance structures.  It is only
3118                  * valid to do these two operations in a row at all because we
3119                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
3120                 resort_bals(from, bals, n_bals);
3121                 resort_bals(to, bals, n_bals);
3122             } else {
3123                 from++;
3124             }
3125         }
3126     }
3127
3128     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
3129      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
3130     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3131         e->tx_bytes /= 2;
3132     }
3133
3134 exit:
3135     free(bals);
3136 }
3137
3138 static void
3139 bond_send_learning_packets(struct port *port)
3140 {
3141     struct bridge *br = port->bridge;
3142     struct mac_entry *e;
3143     struct ofpbuf packet;
3144     int error, n_packets, n_errors;
3145
3146     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0) {
3147         return;
3148     }
3149
3150     ofpbuf_init(&packet, 128);
3151     error = n_packets = n_errors = 0;
3152     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &br->ml->lrus) {
3153         union ofp_action actions[2], *a;
3154         uint16_t dp_ifidx;
3155         tag_type tags = 0;
3156         struct flow flow;
3157         int retval;
3158
3159         if (e->port == port->port_idx
3160             || !choose_output_iface(port, e->mac, e->vlan, &dp_ifidx, &tags)) {
3161             continue;
3162         }
3163
3164         /* Compose actions. */
3165         memset(actions, 0, sizeof actions);
3166         a = actions;
3167         if (e->vlan) {
3168             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
3169             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
3170             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
3171             a++;
3172         }
3173         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3174         a->output.len = htons(sizeof *a);
3175         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
3176         a++;
3177
3178         /* Send packet. */
3179         n_packets++;
3180         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
3181                               e->mac);
3182         flow_extract(&packet, 0, ODPP_NONE, &flow);
3183         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
3184                                      &packet);
3185         if (retval) {
3186             error = retval;
3187             n_errors++;
3188         }
3189     }
3190     ofpbuf_uninit(&packet);
3191
3192     if (n_errors) {
3193         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3194         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
3195                      "packets, last error was: %s",
3196                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
3197     } else {
3198         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
3199                  port->name, n_packets);
3200     }
3201 }
3202 \f
3203 /* Bonding unixctl user interface functions. */
3204
3205 static void
3206 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
3207                   const char *args OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
3208 {
3209     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3210     const struct bridge *br;
3211
3212     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
3213
3214     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
3215         size_t i;
3216
3217         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3218             const struct port *port = br->ports[i];
3219             if (port->n_ifaces > 1) {
3220                 size_t j;
3221
3222                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
3223                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3224                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
3225                     if (j) {
3226                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
3227                     }
3228                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
3229                 }
3230                 ds_put_char(&ds, '\n');
3231             }
3232         }
3233     }
3234     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
3235     ds_destroy(&ds);
3236 }
3237
3238 static struct port *
3239 bond_find(const char *name)
3240 {
3241     const struct bridge *br;
3242
3243     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
3244         size_t i;
3245
3246         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3247             struct port *port = br->ports[i];
3248             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
3249                 return port;
3250             }
3251         }
3252     }
3253     return NULL;
3254 }
3255
3256 static void
3257 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
3258                   const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
3259 {
3260     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3261     const struct port *port;
3262     size_t j;
3263
3264     port = bond_find(args);
3265     if (!port) {
3266         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3267         return;
3268     }
3269
3270     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
3271     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
3272     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
3273                   port->bond_next_rebalance - time_msec());
3274     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3275         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
3276         struct bond_entry *be;
3277
3278         /* Basic info. */
3279         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
3280                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
3281         if (j == port->active_iface) {
3282             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
3283         }
3284         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
3285             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
3286                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
3287                           iface->delay_expires - time_msec());
3288         }
3289
3290         /* Hashes. */
3291         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
3292             int hash = be - port->bond_hash;
3293             struct mac_entry *me;
3294
3295             if (be->iface_idx != j) {
3296                 continue;
3297             }
3298
3299             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
3300                           hash, be->tx_bytes / 1024);
3301
3302             /* MACs. */
3303             LIST_FOR_EACH (me, lru_node, &port->bridge->ml->lrus) {
3304                 uint16_t dp_ifidx;
3305                 tag_type tags = 0;
3306                 if (bond_hash(me->mac, me->vlan) == hash
3307                     && me->port != port->port_idx
3308                     && choose_output_iface(port, me->mac, me->vlan,
3309                                            &dp_ifidx, &tags)
3310                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
3311                 {
3312                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
3313                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
3314                 }
3315             }
3316         }
3317     }
3318     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
3319     ds_destroy(&ds);
3320 }
3321
3322 static void
3323 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
3324                      void *aux OVS_UNUSED)
3325 {
3326     char *args = (char *) args_;
3327     char *save_ptr = NULL;
3328     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
3329     struct port *port;
3330     struct iface *iface;
3331     struct bond_entry *entry;
3332     int hash;
3333
3334     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3335     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3336     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3337     if (!slave_s) {
3338         unixctl_command_reply(conn, 501,
3339                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
3340         return;
3341     }
3342
3343     port = bond_find(bond_s);
3344     if (!port) {
3345         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3346         return;
3347     }
3348
3349     if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
3350         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
3351     } else {
3352         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
3353         return;
3354     }
3355
3356     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3357     if (!iface) {
3358         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3359         return;
3360     }
3361
3362     if (!iface->enabled) {
3363         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
3364         return;
3365     }
3366
3367     entry = &port->bond_hash[hash];
3368     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
3369     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
3370     entry->iface_tag = tag_create_random();
3371     port->bond_compat_is_stale = true;
3372     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
3373 }
3374
3375 static void
3376 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
3377                               void *aux OVS_UNUSED)
3378 {
3379     char *args = (char *) args_;
3380     char *save_ptr = NULL;
3381     char *bond_s, *slave_s;
3382     struct port *port;
3383     struct iface *iface;
3384
3385     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3386     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3387     if (!slave_s) {
3388         unixctl_command_reply(conn, 501,
3389                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
3390         return;
3391     }
3392
3393     port = bond_find(bond_s);
3394     if (!port) {
3395         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3396         return;
3397     }
3398
3399     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3400     if (!iface) {
3401         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3402         return;
3403     }
3404
3405     if (!iface->enabled) {
3406         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
3407         return;
3408     }
3409
3410     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
3411         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3412         port->active_iface = iface->port_ifidx;
3413         port->active_iface_tag = tag_create_random();
3414         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
3415                   port->name, iface->name);
3416         bond_send_learning_packets(port);
3417         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
3418     } else {
3419         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
3420     }
3421 }
3422
3423 static void
3424 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
3425 {
3426     char *args = (char *) args_;
3427     char *save_ptr = NULL;
3428     char *bond_s, *slave_s;
3429     struct port *port;
3430     struct iface *iface;
3431
3432     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3433     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3434     if (!slave_s) {
3435         unixctl_command_reply(conn, 501,
3436                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
3437         return;
3438     }
3439
3440     port = bond_find(bond_s);
3441     if (!port) {
3442         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3443         return;
3444     }
3445
3446     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3447     if (!iface) {
3448         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3449         return;
3450     }
3451
3452     bond_enable_slave(iface, enable);
3453     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
3454 }
3455
3456 static void
3457 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3458                           void *aux OVS_UNUSED)
3459 {
3460     enable_slave(conn, args, true);
3461 }
3462
3463 static void
3464 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3465                            void *aux OVS_UNUSED)
3466 {
3467     enable_slave(conn, args, false);
3468 }
3469
3470 static void
3471 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
3472                   void *aux OVS_UNUSED)
3473 {
3474     char *args = (char *) args_;
3475     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3476     uint8_t hash;
3477     char *hash_cstr;
3478     unsigned int vlan;
3479     char *mac_s, *vlan_s;
3480     char *save_ptr = NULL;
3481
3482     mac_s  = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3483     vlan_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3484
3485     if (vlan_s) {
3486         if (sscanf(vlan_s, "%u", &vlan) != 1) {
3487             unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid vlan");
3488             return;
3489         }
3490     } else {
3491         vlan = OFP_VLAN_NONE;
3492     }
3493
3494     if (sscanf(mac_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
3495         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
3496         hash = bond_hash(mac, vlan);
3497
3498         hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
3499         unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
3500         free(hash_cstr);
3501     } else {
3502         unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
3503     }
3504 }
3505
3506 static void
3507 bond_init(void)
3508 {
3509     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
3510     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
3511     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
3512     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
3513                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
3514     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
3515                              NULL);
3516     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
3517                              NULL);
3518     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
3519 }
3520 \f
3521 /* Port functions. */
3522
3523 static struct port *
3524 port_create(struct bridge *br, const char *name)
3525 {
3526     struct port *port;
3527
3528     port = xzalloc(sizeof *port);
3529     port->bridge = br;
3530     port->port_idx = br->n_ports;
3531     port->vlan = -1;
3532     port->trunks = NULL;
3533     port->name = xstrdup(name);
3534     port->active_iface = -1;
3535
3536     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
3537         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
3538                                sizeof *br->ports);
3539     }
3540     br->ports[br->n_ports++] = port;
3541     shash_add_assert(&br->port_by_name, port->name, port);
3542
3543     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3544     bridge_flush(br);
3545
3546     return port;
3547 }
3548
3549 static const char *
3550 get_port_other_config(const struct ovsrec_port *port, const char *key,
3551                       const char *default_value)
3552 {
3553     const char *value;
3554
3555     value = get_ovsrec_key_value(&port->header_, &ovsrec_port_col_other_config,
3556                                  key);
3557     return value ? value : default_value;
3558 }
3559
3560 static void
3561 port_del_ifaces(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3562 {
3563     struct shash new_ifaces;
3564     size_t i;
3565
3566     /* Collect list of new interfaces. */
3567     shash_init(&new_ifaces);
3568     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3569         const char *name = cfg->interfaces[i]->name;
3570         shash_add_once(&new_ifaces, name, NULL);
3571     }
3572
3573     /* Get rid of deleted interfaces. */
3574     for (i = 0; i < port->n_ifaces; ) {
3575         if (!shash_find(&new_ifaces, cfg->interfaces[i]->name)) {
3576             iface_destroy(port->ifaces[i]);
3577         } else {
3578             i++;
3579         }
3580     }
3581
3582     shash_destroy(&new_ifaces);
3583 }
3584
3585 static void
3586 port_reconfigure(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3587 {
3588     struct shash new_ifaces;
3589     long long int next_rebalance;
3590     unsigned long *trunks;
3591     int vlan;
3592     size_t i;
3593
3594     port->cfg = cfg;
3595
3596     /* Update settings. */
3597     port->updelay = cfg->bond_updelay;
3598     if (port->updelay < 0) {
3599         port->updelay = 0;
3600     }
3601     port->downdelay = cfg->bond_downdelay;
3602     if (port->downdelay < 0) {
3603         port->downdelay = 0;
3604     }
3605     port->bond_rebalance_interval = atoi(
3606         get_port_other_config(cfg, "bond-rebalance-interval", "10000"));
3607     if (port->bond_rebalance_interval < 1000) {
3608         port->bond_rebalance_interval = 1000;
3609     }
3610     next_rebalance = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3611     if (port->bond_next_rebalance > next_rebalance) {
3612         port->bond_next_rebalance = next_rebalance;
3613     }
3614
3615     /* Add new interfaces and update 'cfg' member of existing ones. */
3616     shash_init(&new_ifaces);
3617     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3618         const struct ovsrec_interface *if_cfg = cfg->interfaces[i];
3619         struct iface *iface;
3620
3621         if (!shash_add_once(&new_ifaces, if_cfg->name, NULL)) {
3622             VLOG_WARN("port %s: %s specified twice as port interface",
3623                       port->name, if_cfg->name);
3624             iface_set_ofport(if_cfg, -1);
3625             continue;
3626         }
3627
3628         iface = iface_lookup(port->bridge, if_cfg->name);
3629         if (iface) {
3630             if (iface->port != port) {
3631                 VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
3632                          "removing from %s",
3633                          port->bridge->name, if_cfg->name, iface->port->name);
3634                 continue;
3635             }
3636             iface->cfg = if_cfg;
3637         } else {
3638             iface = iface_create(port, if_cfg);
3639         }
3640
3641         /* Determine interface type.  The local port always has type
3642          * "internal".  Other ports take their type from the database and
3643          * default to "system" if none is specified. */
3644         iface->type = (!strcmp(if_cfg->name, port->bridge->name) ? "internal"
3645                        : if_cfg->type[0] ? if_cfg->type
3646                        : "system");
3647     }
3648     shash_destroy(&new_ifaces);
3649
3650     /* Get VLAN tag. */
3651     vlan = -1;
3652     if (cfg->tag) {
3653         if (port->n_ifaces < 2) {
3654             vlan = *cfg->tag;
3655             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
3656                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
3657             } else {
3658                 vlan = -1;
3659             }
3660         } else {
3661             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
3662              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
3663             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
3664                       port->name);
3665         }
3666     }
3667     if (port->vlan != vlan) {
3668         port->vlan = vlan;
3669         bridge_flush(port->bridge);
3670     }
3671
3672     /* Get trunked VLANs. */
3673     trunks = NULL;
3674     if (vlan < 0 && cfg->n_trunks) {
3675         size_t n_errors;
3676
3677         trunks = bitmap_allocate(4096);
3678         n_errors = 0;
3679         for (i = 0; i < cfg->n_trunks; i++) {
3680             int trunk = cfg->trunks[i];
3681             if (trunk >= 0) {
3682                 bitmap_set1(trunks, trunk);
3683             } else {
3684                 n_errors++;
3685             }
3686         }
3687         if (n_errors) {
3688             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
3689                      port->name, cfg->n_trunks);
3690         }
3691         if (n_errors == cfg->n_trunks) {
3692             VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
3693                      port->name);
3694             bitmap_free(trunks);
3695             trunks = NULL;
3696         }
3697     } else if (vlan >= 0 && cfg->n_trunks) {
3698         VLOG_ERR("port %s: ignoring trunks in favor of implicit vlan",
3699                  port->name);
3700     }
3701     if (trunks == NULL
3702         ? port->trunks != NULL
3703         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
3704         bridge_flush(port->bridge);
3705     }
3706     bitmap_free(port->trunks);
3707     port->trunks = trunks;
3708 }
3709
3710 static void
3711 port_destroy(struct port *port)
3712 {
3713     if (port) {
3714         struct bridge *br = port->bridge;
3715         struct port *del;
3716         int i;
3717
3718         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
3719         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3720
3721         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3722             struct mirror *m = br->mirrors[i];
3723             if (m && m->out_port == port) {
3724                 mirror_destroy(m);
3725             }
3726         }
3727
3728         while (port->n_ifaces > 0) {
3729             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
3730         }
3731
3732         shash_find_and_delete_assert(&br->port_by_name, port->name);
3733
3734         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
3735         del->port_idx = port->port_idx;
3736
3737         VLOG_INFO("destroyed port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3738
3739         netdev_monitor_destroy(port->monitor);
3740         free(port->ifaces);
3741         bitmap_free(port->trunks);
3742         free(port->name);
3743         free(port);
3744         bridge_flush(br);
3745     }
3746 }
3747
3748 static struct port *
3749 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3750 {
3751     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
3752     return iface ? iface->port : NULL;
3753 }
3754
3755 static struct port *
3756 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3757 {
3758     return shash_find_data(&br->port_by_name, name);
3759 }
3760
3761 static struct iface *
3762 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
3763 {
3764     struct iface *iface = iface_lookup(port->bridge, name);
3765     return iface && iface->port == port ? iface : NULL;
3766 }
3767
3768 static void
3769 port_update_bonding(struct port *port)
3770 {
3771     if (port->monitor) {
3772         netdev_monitor_destroy(port->monitor);
3773         port->monitor = NULL;
3774     }
3775     if (port->n_ifaces < 2) {
3776         /* Not a bonded port. */
3777         if (port->bond_hash) {
3778             free(port->bond_hash);
3779             port->bond_hash = NULL;
3780             port->bond_compat_is_stale = true;
3781             port->bond_fake_iface = false;
3782         }
3783     } else {
3784         size_t i;
3785
3786         if (!port->bond_hash) {
3787             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
3788             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3789                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
3790                 e->iface_idx = -1;
3791                 e->tx_bytes = 0;
3792             }
3793             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3794             bond_choose_active_iface(port);
3795             port->bond_next_rebalance
3796                 = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3797
3798             if (port->cfg->bond_fake_iface) {
3799                 port->bond_next_fake_iface_update = time_msec();
3800             }
3801         }
3802         port->bond_compat_is_stale = true;
3803         port->bond_fake_iface = port->cfg->bond_fake_iface;
3804
3805         port->monitor = netdev_monitor_create();
3806         for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3807             netdev_monitor_add(port->monitor, port->ifaces[i]->netdev);
3808         }
3809     }
3810 }
3811
3812 static void
3813 port_update_bond_compat(struct port *port)
3814 {
3815     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3816     struct compat_bond bond;
3817     size_t i;
3818
3819     if (port->n_ifaces < 2) {
3820         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3821         return;
3822     }
3823
3824     bond.up = false;
3825     bond.updelay = port->updelay;
3826     bond.downdelay = port->downdelay;
3827
3828     bond.n_hashes = 0;
3829     bond.hashes = compat_hashes;
3830     if (port->bond_hash) {
3831         const struct bond_entry *e;
3832         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3833             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3834                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3835                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3836                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3837             }
3838         }
3839     }
3840
3841     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3842     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3843     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3844         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3845         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3846         slave->name = iface->name;
3847
3848         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3849          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3850          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four
3851          * BOND_LINK_* states:
3852          *
3853          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3854          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3855          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3856          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3857          *
3858          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP
3859          * to be "up" and anything else to be "down".
3860          */
3861         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3862         if (slave->up) {
3863             bond.up = true;
3864         }
3865         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3866     }
3867
3868     if (port->bond_fake_iface) {
3869         struct netdev *bond_netdev;
3870
3871         if (!netdev_open_default(port->name, &bond_netdev)) {
3872             if (bond.up) {
3873                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3874             } else {
3875                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3876             }
3877             netdev_close(bond_netdev);
3878         }
3879     }
3880
3881     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3882     free(bond.slaves);
3883 }
3884
3885 static void
3886 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3887 {
3888     struct bridge *br = port->bridge;
3889     char *vlandev_name = NULL;
3890
3891     if (port->vlan > 0) {
3892         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3893          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3894          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3895          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3896          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3897          * includes port->vlan.
3898          *
3899          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3900          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3901          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3902         size_t i;
3903         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3904             struct port *p = br->ports[i];
3905             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3906                 && p->n_ifaces
3907                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3908             {
3909                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3910                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3911                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3912                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3913                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3914                     vlandev_name = p->name;
3915                 }
3916             }
3917         }
3918     }
3919     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3920 }
3921 \f
3922 /* Interface functions. */
3923
3924 static void
3925 iface_send_packet(struct iface *iface, struct ofpbuf *packet)
3926 {
3927     struct flow flow;
3928     union ofp_action action;
3929
3930     memset(&action, 0, sizeof action);
3931     action.output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3932     action.output.len  = htons(sizeof action);
3933     action.output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx));
3934
3935     flow_extract(packet, 0, ODPP_NONE, &flow);
3936
3937     if (ofproto_send_packet(iface->port->bridge->ofproto, &flow, &action, 1,
3938                             packet)) {
3939         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3940         VLOG_WARN_RL(&rl, "interface %s: Failed to send packet.", iface->name);
3941     }
3942 }
3943
3944 static struct iface *
3945 iface_create(struct port *port, const struct ovsrec_interface *if_cfg)
3946 {
3947     struct bridge *br = port->bridge;
3948     struct iface *iface;
3949     char *name = if_cfg->name;
3950
3951     iface = xzalloc(sizeof *iface);
3952     iface->port = port;
3953     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3954     iface->name = xstrdup(name);
3955     iface->dp_ifidx = -1;
3956     iface->tag = tag_create_random();
3957     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3958     iface->netdev = NULL;
3959     iface->cfg = if_cfg;
3960
3961     shash_add_assert(&br->iface_by_name, iface->name, iface);
3962
3963     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3964         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3965                                   sizeof *port->ifaces);
3966     }
3967     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3968     if (port->n_ifaces > 1) {
3969         br->has_bonded_ports = true;
3970     }
3971
3972     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3973
3974     bridge_flush(br);
3975
3976     return iface;
3977 }
3978
3979 static void
3980 iface_destroy(struct iface *iface)
3981 {
3982     if (iface) {
3983         struct port *port = iface->port;
3984         struct bridge *br = port->bridge;
3985         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3986         struct iface *del;
3987
3988         shash_find_and_delete_assert(&br->iface_by_name, iface->name);
3989
3990         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3991             hmap_remove(&br->ifaces, &iface->dp_ifidx_node);
3992         }
3993
3994         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3995         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3996
3997         netdev_close(iface->netdev);
3998
3999         if (del_active) {
4000             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
4001             bond_choose_active_iface(port);
4002             bond_send_learning_packets(port);
4003         }
4004
4005         cfm_destroy(iface->cfm);
4006
4007         free(iface->name);
4008         free(iface);
4009
4010         bridge_flush(port->bridge);
4011     }
4012 }
4013
4014 static struct iface *
4015 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
4016 {
4017     return shash_find_data(&br->iface_by_name, name);
4018 }
4019
4020 static struct iface *
4021 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
4022 {
4023     struct iface *iface;
4024
4025     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (iface, dp_ifidx_node,
4026                              hash_int(dp_ifidx, 0), &br->ifaces) {
4027         if (iface->dp_ifidx == dp_ifidx) {
4028             return iface;
4029         }
4030     }
4031     return NULL;
4032 }
4033
4034 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
4035  * file. */
4036 static void
4037 iface_set_mac(struct iface *iface)
4038 {
4039     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4040
4041     if (iface->cfg->mac && eth_addr_from_string(iface->cfg->mac, ea)) {
4042         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
4043             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
4044                      iface->name);
4045         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
4046             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
4047                      iface->name, iface->name);
4048         } else {
4049             int error = netdev_set_etheraddr(iface->netdev, ea);
4050             if (error) {
4051                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
4052                          iface->name, strerror(error));
4053             }
4054         }
4055     }
4056 }
4057
4058 /* Sets the ofport column of 'if_cfg' to 'ofport'. */
4059 static void
4060 iface_set_ofport(const struct ovsrec_interface *if_cfg, int64_t ofport)
4061 {
4062     if (if_cfg) {
4063         ovsrec_interface_set_ofport(if_cfg, &ofport, 1);
4064     }
4065 }
4066
4067 /* Adds the 'n' key-value pairs in 'keys' in 'values' to 'shash'.
4068  *
4069  * The value strings in '*shash' are taken directly from values[], not copied,
4070  * so the caller should not modify or free them. */
4071 static void
4072 shash_from_ovs_idl_map(char **keys, char **values, size_t n,
4073                        struct shash *shash)
4074 {
4075     size_t i;
4076
4077     shash_init(shash);
4078     for (i = 0; i < n; i++) {
4079         shash_add(shash, keys[i], values[i]);
4080     }
4081 }
4082
4083 struct iface_delete_queues_cbdata {
4084     struct netdev *netdev;
4085     const struct ovsdb_datum *queues;
4086 };
4087
4088 static bool
4089 queue_ids_include(const struct ovsdb_datum *queues, int64_t target)
4090 {
4091     union ovsdb_atom atom;
4092
4093     atom.integer = target;
4094     return ovsdb_datum_find_key(queues, &atom, OVSDB_TYPE_INTEGER) != UINT_MAX;
4095 }
4096
4097 static void
4098 iface_delete_queues(unsigned int queue_id,
4099                     const struct shash *details OVS_UNUSED, void *cbdata_)
4100 {
4101     struct iface_delete_queues_cbdata *cbdata = cbdata_;
4102
4103     if (!queue_ids_include(cbdata->queues, queue_id)) {
4104         netdev_delete_queue(cbdata->netdev, queue_id);
4105     }
4106 }
4107
4108 static void
4109 iface_update_qos(struct iface *iface, const struct ovsrec_qos *qos)
4110 {
4111     if (!qos || qos->type[0] == '\0') {
4112         netdev_set_qos(iface->netdev, NULL, NULL);
4113     } else {
4114         struct iface_delete_queues_cbdata cbdata;
4115         struct shash details;
4116         size_t i;
4117
4118         /* Configure top-level Qos for 'iface'. */
4119         shash_from_ovs_idl_map(qos->key_other_config, qos->value_other_config,
4120                                qos->n_other_config, &details);
4121         netdev_set_qos(iface->netdev, qos->type, &details);
4122         shash_destroy(&details);
4123
4124         /* Deconfigure queues that were deleted. */
4125         cbdata.netdev = iface->netdev;
4126         cbdata.queues = ovsrec_qos_get_queues(qos, OVSDB_TYPE_INTEGER,
4127                                               OVSDB_TYPE_UUID);
4128         netdev_dump_queues(iface->netdev, iface_delete_queues, &cbdata);
4129
4130         /* Configure queues for 'iface'. */
4131         for (i = 0; i < qos->n_queues; i++) {
4132             const struct ovsrec_queue *queue = qos->value_queues[i];
4133             unsigned int queue_id = qos->key_queues[i];
4134
4135             shash_from_ovs_idl_map(queue->key_other_config,
4136                                    queue->value_other_config,
4137                                    queue->n_other_config, &details);
4138             netdev_set_queue(iface->netdev, queue_id, &details);
4139             shash_destroy(&details);
4140         }
4141     }
4142 }
4143
4144 static void
4145 iface_update_cfm(struct iface *iface)
4146 {
4147     size_t i;
4148     struct cfm *cfm;
4149     uint16_t *remote_mps;
4150     struct ovsrec_monitor *mon;
4151     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN], maid[CCM_MAID_LEN];
4152
4153     mon = iface->cfg->monitor;
4154
4155     if (!mon) {
4156         return;
4157     }
4158
4159     if (netdev_get_etheraddr(iface->netdev, ea)) {
4160         VLOG_WARN("interface %s: Failed to get ethernet address. "
4161                   "Skipping Monitor.", iface->name);
4162         return;
4163     }
4164
4165     if (!cfm_generate_maid(mon->md_name, mon->ma_name, maid)) {
4166         VLOG_WARN("interface %s: Failed to generate MAID.", iface->name);
4167         return;
4168     }
4169
4170     if (!iface->cfm) {
4171         iface->cfm = cfm_create();
4172     }
4173
4174     cfm           = iface->cfm;
4175     cfm->mpid     = mon->mpid;
4176     cfm->interval = mon->interval ? *mon->interval : 1000;
4177
4178     memcpy(cfm->eth_src, ea, sizeof cfm->eth_src);
4179     memcpy(cfm->maid, maid, sizeof cfm->maid);
4180
4181     remote_mps = xzalloc(mon->n_remote_mps * sizeof *remote_mps);
4182     for(i = 0; i < mon->n_remote_mps; i++) {
4183         remote_mps[i] = mon->remote_mps[i]->mpid;
4184     }
4185     cfm_update_remote_mps(cfm, remote_mps, mon->n_remote_mps);
4186     free(remote_mps);
4187
4188     if (!cfm_configure(iface->cfm)) {
4189         cfm_destroy(iface->cfm);
4190         iface->cfm = NULL;
4191     }
4192 }
4193 \f
4194 /* Port mirroring. */
4195
4196 static struct mirror *
4197 mirror_find_by_uuid(struct bridge *br, const struct uuid *uuid)
4198 {
4199     int i;
4200
4201     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
4202         struct mirror *m = br->mirrors[i];
4203         if (m && uuid_equals(uuid, &m->uuid)) {
4204             return m;
4205         }
4206     }
4207     return NULL;
4208 }
4209
4210 static void
4211 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
4212 {
4213     unsigned long *rspan_vlans;
4214     int i;
4215
4216     /* Get rid of deleted mirrors. */
4217     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
4218         struct mirror *m = br->mirrors[i];
4219         if (m) {
4220             const struct ovsdb_datum *mc;
4221             union ovsdb_atom atom;
4222
4223             mc = ovsrec_bridge_get_mirrors(br->cfg, OVSDB_TYPE_UUID);
4224             atom.uuid = br->mirrors[i]->uuid;
4225             if (ovsdb_datum_find_key(mc, &atom, OVSDB_TYPE_UUID) == UINT_MAX) {
4226                 mirror_destroy(m);
4227             }
4228         }
4229     }
4230
4231     /* Add new mirrors and reconfigure existing ones. */
4232     for (i = 0; i < br->cfg->n_mirrors; i++) {
4233         struct ovsrec_mirror *cfg = br->cfg->mirrors[i];
4234         struct mirror *m = mirror_find_by_uuid(br, &cfg->header_.uuid);
4235         if (m) {
4236             mirror_reconfigure_one(m, cfg);
4237         } else {
4238             mirror_create(br, cfg);
4239         }
4240     }
4241
4242     /* Update port reserved status. */
4243     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
4244         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
4245     }
4246     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
4247         struct mirror *m = br->mirrors[i];
4248         if (m && m->out_port) {
4249             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
4250         }
4251     }
4252
4253     /* Update flooded vlans (for RSPAN). */
4254     rspan_vlans = NULL;
4255     if (br->cfg->n_flood_vlans) {
4256         rspan_vlans = bitmap_allocate(4096);
4257
4258         for (i = 0; i < br->cfg->n_flood_vlans; i++) {
4259             int64_t vlan = br->cfg->flood_vlans[i];
4260             if (vlan >= 0 && vlan < 4096) {
4261                 bitmap_set1(rspan_vlans, vlan);
4262                 VLOG_INFO("bridge %s: disabling learning on vlan %"PRId64,
4263                           br->name, vlan);
4264             } else {
4265                 VLOG_ERR("bridge %s: invalid value %"PRId64 "for flood VLAN",
4266                          br->name, vlan);
4267             }
4268         }
4269     }
4270     if (mac_learning_set_flood_vlans(br->ml, rspan_vlans)) {
4271         bridge_flush(br);
4272     }
4273 }
4274
4275 static void
4276 mirror_create(struct bridge *br, struct ovsrec_mirror *cfg)
4277 {
4278     struct mirror *m;
4279     size_t i;
4280
4281     for (i = 0; ; i++) {
4282         if (i >= MAX_MIRRORS) {
4283             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
4284                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, cfg->name);
4285             return;
4286         }
4287         if (!br->mirrors[i]) {
4288             break;
4289         }
4290     }
4291
4292     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", cfg->name, br->name);
4293     bridge_flush(br);
4294
4295     br->mirrors[i] = m = xzalloc(sizeof *m);
4296     m->bridge = br;
4297     m->idx = i;
4298     m->name = xstrdup(cfg->name);
4299     shash_init(&m->src_ports);
4300     shash_init(&m->dst_ports);
4301     m->vlans = NULL;
4302     m->n_vlans = 0;
4303     m->out_vlan = -1;
4304     m->out_port = NULL;
4305
4306     mirror_reconfigure_one(m, cfg);
4307 }
4308
4309 static void
4310 mirror_destroy(struct mirror *m)
4311 {
4312     if (m) {
4313         struct bridge *br = m->bridge;
4314         size_t i;
4315
4316         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
4317             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
4318             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
4319         }
4320
4321         shash_destroy(&m->src_ports);
4322         shash_destroy(&m->dst_ports);
4323         free(m->vlans);
4324
4325         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
4326         free(m->name);
4327         free(m);
4328
4329         bridge_flush(br);
4330     }
4331 }
4332
4333 static void
4334 mirror_collect_ports(struct mirror *m, struct ovsrec_port **ports, int n_ports,
4335                      struct shash *names)
4336 {
4337     size_t i;
4338
4339     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
4340         const char *name = ports[i]->name;
4341         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
4342             shash_add_once(names, name, NULL);
4343         } else {
4344             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s cannot match on nonexistent "
4345                       "port %s", m->bridge->name, m->name, name);
4346         }
4347     }
4348 }
4349
4350 static size_t
4351 mirror_collect_vlans(struct mirror *m, const struct ovsrec_mirror *cfg,
4352                      int **vlans)
4353 {
4354     size_t n_vlans;
4355     size_t i;
4356
4357     *vlans = xmalloc(sizeof **vlans * cfg->n_select_vlan);
4358     n_vlans = 0;
4359     for (i = 0; i < cfg->n_select_vlan; i++) {
4360         int64_t vlan = cfg->select_vlan[i];
4361         if (vlan < 0 || vlan > 4095) {
4362             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s selects invalid VLAN %"PRId64,
4363                       m->bridge->name, m->name, vlan);
4364         } else {
4365             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
4366         }
4367     }
4368     return n_vlans;
4369 }
4370
4371 static bool
4372 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
4373 {
4374     size_t i;
4375
4376     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
4377         if (m->vlans[i] == vlan) {
4378             return true;
4379         }
4380     }
4381     return false;
4382 }
4383
4384 static bool
4385 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
4386 {
4387     size_t i;
4388
4389     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
4390         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
4391             return true;
4392         }
4393     }
4394     return false;
4395 }
4396
4397 static void
4398 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m, struct ovsrec_mirror *cfg)
4399 {
4400     struct shash src_ports, dst_ports;
4401     mirror_mask_t mirror_bit;
4402     struct port *out_port;
4403     int out_vlan;
4404     size_t n_vlans;
4405     int *vlans;
4406     size_t i;
4407
4408     /* Set name. */
4409     if (strcmp(cfg->name, m->name)) {
4410         free(m->name);
4411         m->name = xstrdup(cfg->name);
4412     }
4413
4414     /* Get output port. */
4415     if (cfg->output_port) {
4416         out_port = port_lookup(m->bridge, cfg->output_port->name);
4417         if (!out_port) {
4418             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s outputs to port not on bridge",
4419                      m->bridge->name, m->name);
4420             mirror_destroy(m);
4421             return;
4422         }
4423         out_vlan = -1;
4424
4425         if (cfg->output_vlan) {
4426             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s specifies both output port and "
4427                      "output vlan; ignoring output vlan",
4428                      m->bridge->name, m->name);
4429         }
4430     } else if (cfg->output_vlan) {
4431         out_port = NULL;
4432         out_vlan = *cfg->output_vlan;
4433     } else {
4434         VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s does not specify output; ignoring",
4435                  m->bridge->name, m->name);
4436         mirror_destroy(m);
4437         return;
4438     }
4439
4440     shash_init(&src_ports);
4441     shash_init(&dst_ports);
4442     if (cfg->select_all) {
4443         for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
4444             const char *name = m->bridge->ports[i]->name;
4445             shash_add_once(&src_ports, name, NULL);
4446             shash_add_once(&dst_ports, name, NULL);
4447         }
4448         vlans = NULL;
4449         n_vlans = 0;
4450     } else {
4451         /* Get ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
4452         mirror_collect_ports(m, cfg->select_src_port, cfg->n_select_src_port,
4453                              &src_ports);
4454         mirror_collect_ports(m, cfg->select_dst_port, cfg->n_select_dst_port,
4455                              &dst_ports);
4456
4457         /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
4458         n_vlans = mirror_collect_vlans(m, cfg, &vlans);
4459     }
4460
4461     /* Update mirror data. */
4462     if (!shash_equal_keys(&m->src_ports, &src_ports)
4463         || !shash_equal_keys(&m->dst_ports, &dst_ports)
4464         || m->n_vlans != n_vlans
4465         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
4466         || m->out_port != out_port
4467         || m->out_vlan != out_vlan) {
4468         bridge_flush(m->bridge);
4469     }
4470     shash_swap(&m->src_ports, &src_ports);
4471     shash_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
4472     free(m->vlans);
4473     m->vlans = vlans;
4474     m->n_vlans = n_vlans;
4475     m->out_port = out_port;
4476     m->out_vlan = out_vlan;
4477
4478     /* Update ports. */
4479     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
4480     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
4481         struct port *port = m->bridge->ports[i];
4482
4483         if (shash_find(&m->src_ports, port->name)
4484             || (m->n_vlans
4485                 && (!port->vlan
4486                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
4487                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
4488             port->src_mirrors |= mirror_bit;
4489         } else {
4490             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
4491         }
4492
4493         if (shash_find(&m->dst_ports, port->name)) {
4494             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
4495         } else {
4496             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
4497         }
4498     }
4499
4500     /* Clean up. */
4501     shash_destroy(&src_ports);
4502     shash_destroy(&dst_ports);
4503 }