cd683c0e2afa2bd96ccca13d429e12970ce14d61
[openvswitch] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "cfg.h"
34 #include "coverage.h"
35 #include "dirs.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dynamic-string.h"
38 #include "flow.h"
39 #include "hash.h"
40 #include "list.h"
41 #include "mac-learning.h"
42 #include "netdev.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "ofproto/ofproto.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "poll-loop.h"
49 #include "port-array.h"
50 #include "proc-net-compat.h"
51 #include "process.h"
52 #include "socket-util.h"
53 #include "stp.h"
54 #include "svec.h"
55 #include "timeval.h"
56 #include "util.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vconn.h"
59 #include "vconn-ssl.h"
60 #include "xenserver.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
64 #include "vlog.h"
65
66 struct dst {
67     uint16_t vlan;
68     uint16_t dp_ifidx;
69 };
70
71 extern uint64_t mgmt_id;
72
73 struct iface {
74     /* These members are always valid. */
75     struct port *port;          /* Containing port. */
76     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
77     char *name;                 /* Host network device name. */
78     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
79     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
80
81     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
82      * be initialized.*/
83     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
84     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
85     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
86 };
87
88 #define BOND_MASK 0xff
89 struct bond_entry {
90     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
91     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
92     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
93 };
94
95 #define MAX_MIRRORS 32
96 typedef uint32_t mirror_mask_t;
97 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
98 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
99 struct mirror {
100     struct bridge *bridge;
101     size_t idx;
102     char *name;
103
104     /* Selection criteria. */
105     struct svec src_ports;
106     struct svec dst_ports;
107     int *vlans;
108     size_t n_vlans;
109
110     /* Output. */
111     struct port *out_port;
112     int out_vlan;
113 };
114
115 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
116 struct port {
117     struct bridge *bridge;
118     size_t port_idx;
119     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
120     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
121     char *name;
122
123     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
124      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
125     struct iface **ifaces;
126     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
127
128     /* Bonding info. */
129     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
130     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
131     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
132     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
133     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
134
135     /* Port mirroring info. */
136     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
137     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
138     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
139
140     /* Spanning tree info. */
141     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
142     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
143 };
144
145 #define DP_MAX_PORTS 255
146 struct bridge {
147     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
148     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
149     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
150     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
151     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
152
153     /* Support for remote controllers. */
154     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
155                                  * "discover" to do controller discovery;
156                                  * otherwise a vconn name. */
157
158     /* OpenFlow switch processing. */
159     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
160
161     /* Kernel datapath information. */
162     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
163     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
164
165     /* Bridge ports. */
166     struct port **ports;
167     size_t n_ports, allocated_ports;
168
169     /* Bonding. */
170     bool has_bonded_ports;
171     long long int bond_next_rebalance;
172
173     /* Flow tracking. */
174     bool flush;
175
176     /* Flow statistics gathering. */
177     time_t next_stats_request;
178
179     /* Port mirroring. */
180     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
181
182     /* Spanning tree. */
183     struct stp *stp;
184     long long int stp_last_tick;
185 };
186
187 /* List of all bridges. */
188 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
189
190 /* Maximum number of datapaths. */
191 enum { DP_MAX = 256 };
192
193 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
194 static void bridge_destroy(struct bridge *);
195 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
196 static int bridge_run_one(struct bridge *);
197 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
198 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
199 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
200 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
201 static void bridge_flush(struct bridge *);
202 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
203                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
204                                       const char **devname);
205 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
206                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
207                                         const char *devname);
208 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
209
210 static void bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *, const char *args);
211
212 static void bond_init(void);
213 static void bond_run(struct bridge *);
214 static void bond_wait(struct bridge *);
215 static void bond_rebalance_port(struct port *);
216 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
217
218 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
219 static void port_reconfigure(struct port *);
220 static void port_destroy(struct port *);
221 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
222 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
223 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
224                                        uint16_t dp_ifidx);
225 static void port_update_bond_compat(struct port *);
226 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
227 static void port_update_bonding(struct port *);
228
229 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
230 static void mirror_destroy(struct mirror *);
231 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
232 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
233 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
234
235 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
236 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
237 static void brstp_run(struct bridge *);
238 static void brstp_wait(struct bridge *);
239
240 static void iface_create(struct port *, const char *name);
241 static void iface_destroy(struct iface *);
242 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
243 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
244                                          uint16_t dp_ifidx);
245
246 /* Hooks into ofproto processing. */
247 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
248 \f
249 /* Public functions. */
250
251 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
252  * internal ports, to 'svec'. */
253 void
254 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
255 {
256     struct bridge *br, *next;
257     size_t i, j;
258
259     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
260         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
261             struct port *port = br->ports[i];
262
263             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
264                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
265                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
266                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
267                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
268                 } else {
269                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
270                         svec_add(svec, iface->name);
271                     }
272                 }
273             }
274         }
275     }
276 }
277
278 /* The caller must already have called cfg_read(). */
279 void
280 bridge_init(void)
281 {
282     struct svec dpif_names;
283     size_t i;
284
285     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show);
286
287     dp_enumerate(&dpif_names);
288     for (i = 0; i < dpif_names.n; i++) {
289         const char *dpif_name = dpif_names.names[i];
290         struct dpif *dpif;
291         int retval;
292
293         retval = dpif_open(dpif_name, &dpif);
294         if (!retval) {
295             struct svec all_names;
296             size_t j;
297
298             svec_init(&all_names);
299             dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
300             for (j = 0; j < all_names.n; j++) {
301                 if (cfg_has("bridge.%s.port", all_names.names[j])) {
302                     goto found;
303                 }
304             }
305             dpif_delete(dpif);
306         found:
307             svec_destroy(&all_names);
308             dpif_close(dpif);
309         }
310     }
311
312     bond_init();
313     bridge_reconfigure();
314 }
315
316 #ifdef HAVE_OPENSSL
317 static bool
318 config_string_change(const char *key, char **valuep)
319 {
320     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
321     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
322         free(*valuep);
323         *valuep = xstrdup(value);
324         return true;
325     } else {
326         return false;
327     }
328 }
329
330 static void
331 bridge_configure_ssl(void)
332 {
333     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
334      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
335     static char *private_key_file;
336     static char *certificate_file;
337     static char *cacert_file;
338     struct stat s;
339
340     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
341         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
342     }
343
344     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
345         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
346     }
347
348     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
349      * file has been removed, that we want to move back into
350      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
351      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
352      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
353     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
354         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
355         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
356                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
357     }
358 }
359 #endif
360
361 /* iterate_and_prune_ifaces() callback function that opens the network device
362  * for 'iface', if it is not already open, and retrieves the interface's MAC
363  * address and carrier status. */
364 static bool
365 init_iface_netdev(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
366                   void *aux UNUSED)
367 {
368     if (iface->netdev) {
369         return true;
370     } else if (!netdev_open(iface->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE,
371                             &iface->netdev)) {
372         netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
373         return true;
374     } else {
375         /* If the network device can't be opened, then we're not going to try
376          * to do anything with this interface. */
377         return false;
378     }
379 }
380
381 static bool
382 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface,
383                      void *local_ifacep_)
384 {
385     struct iface **local_ifacep = local_ifacep_;
386
387     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
388         if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
389             *local_ifacep = iface;
390         }
391         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
392                  dpif_name(br->dpif),
393                  iface->name, iface->dp_ifidx);
394         return true;
395     } else {
396         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
397                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
398         return false;
399     }
400 }
401
402 static bool
403 set_iface_policing(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
404                    void *aux UNUSED)
405 {
406     int rate = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-rate", iface->name);
407     int burst = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-burst", iface->name);
408     netdev_set_policing(iface->netdev, rate, burst);
409     return true;
410 }
411
412 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
413  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
414  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
415 static void
416 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
417                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
418                                     void *aux),
419                          void *aux)
420 {
421     size_t i, j;
422
423     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
424         struct port *port = br->ports[i];
425         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
426             struct iface *iface = port->ifaces[j];
427             if (cb(br, iface, aux)) {
428                 j++;
429             } else {
430                 iface_destroy(iface);
431             }
432         }
433
434         if (port->n_ifaces) {
435             i++;
436         } else  {
437             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
438             port_destroy(port);
439         }
440     }
441 }
442
443 void
444 bridge_reconfigure(void)
445 {
446     struct svec old_br, new_br;
447     struct bridge *br, *next;
448     size_t i;
449
450     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
451
452     /* Collect old and new bridges. */
453     svec_init(&old_br);
454     svec_init(&new_br);
455     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
456         svec_add(&old_br, br->name);
457     }
458     cfg_get_subsections(&new_br, "bridge");
459
460     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
461     svec_sort(&old_br);
462     svec_sort(&new_br);
463     assert(svec_is_unique(&old_br));
464     assert(svec_is_unique(&new_br));
465     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
466         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
467             bridge_destroy(br);
468         }
469     }
470     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
471         const char *name = new_br.names[i];
472         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
473             bridge_create(name);
474         }
475     }
476     svec_destroy(&old_br);
477     svec_destroy(&new_br);
478
479 #ifdef HAVE_OPENSSL
480     /* Configure SSL. */
481     bridge_configure_ssl();
482 #endif
483
484     /* Reconfigure all bridges. */
485     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
486         bridge_reconfigure_one(br);
487     }
488
489     /* Add and delete ports on all datapaths.
490      *
491      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
492      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
493      * port deletions before any port additions. */
494     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
495         struct odp_port *dpif_ports;
496         size_t n_dpif_ports;
497         struct svec want_ifaces;
498
499         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
500         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
501         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
502             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
503             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
504                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
505                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
506                 if (retval) {
507                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
508                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
509                              strerror(retval));
510                 }
511             }
512         }
513         svec_destroy(&want_ifaces);
514         free(dpif_ports);
515     }
516     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
517         struct odp_port *dpif_ports;
518         size_t n_dpif_ports;
519         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
520
521         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
522         svec_init(&cur_ifaces);
523         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
524             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
525         }
526         free(dpif_ports);
527         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
528         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
529         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
530
531         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
532             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
533             int internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
534             int flags = internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
535             int error = dpif_port_add(br->dpif, if_name, flags, NULL);
536             if (error == EXFULL) {
537                 VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
538                          dpif_name(br->dpif));
539                 break;
540             } else if (error) {
541                 VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
542                          if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
543             }
544         }
545         svec_destroy(&cur_ifaces);
546         svec_destroy(&want_ifaces);
547         svec_destroy(&add_ifaces);
548     }
549     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
550         uint8_t ea[8];
551         uint64_t dpid;
552         struct iface *local_iface = NULL;
553         const char *devname;
554         uint8_t engine_type, engine_id;
555         bool add_id_to_iface = false;
556         struct svec nf_hosts;
557
558         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
559         iterate_and_prune_ifaces(br, init_iface_netdev, NULL);
560
561         local_iface = NULL;
562         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, &local_iface);
563
564         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
565         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &devname);
566         if (local_iface) {
567             int error = netdev_nodev_set_etheraddr(local_iface->name, ea);
568             if (error) {
569                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
570                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
571                             "Ethernet address: %s",
572                             br->name, strerror(error));
573             }
574         }
575
576         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, devname);
577         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
578
579         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
580         dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &engine_type, &engine_id);
581         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
582             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
583                     br->name);
584         }
585         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
586             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
587         }
588         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
589             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
590                     br->name);
591         }
592         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
593             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
594                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
595                     br->name);
596         }
597         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
598             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
599                     "another port when 512 or more ports are used", 
600                     br->name);
601         }
602         svec_init(&nf_hosts);
603         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
604         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
605                     engine_id, add_id_to_iface)) {
606             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
607                     br->name);
608         }
609
610         /* Update the controller and related settings.  It would be more
611          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
612          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
613          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
614          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
615          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
616          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
617          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
618          * the datapath ID before the controller. */
619         bridge_reconfigure_controller(br);
620     }
621     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
622         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
623             struct port *port = br->ports[i];
624             port_update_vlan_compat(port);
625             port_update_bonding(port);
626         }
627     }
628     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
629         brstp_reconfigure(br);
630         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_policing, NULL);
631     }
632 }
633
634 static void
635 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
636                           const char **devname)
637 {
638     uint64_t requested_ea;
639     size_t i, j;
640     int error;
641
642     *devname = NULL;
643
644     /* Did the user request a particular MAC? */
645     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
646     if (requested_ea) {
647         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
648         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
649             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
650                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
651         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
652             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
653         } else {
654             return;
655         }
656     }
657
658     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
659      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
660      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
661     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
662     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
663         struct port *port = br->ports[i];
664         if (port->is_mirror_output_port) {
665             continue;
666         }
667         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
668             struct iface *iface = port->ifaces[j];
669             uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
670             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
671                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
672                 continue;
673             }
674             error = netdev_nodev_get_etheraddr(iface->name, iface_ea);
675             if (!error) {
676                 if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
677                     !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
678                     !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
679                     memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0) {
680                     memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
681                     *devname = iface->name;
682                 }
683             } else {
684                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
685                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
686                             iface->name, strerror(error));
687             }
688         }
689     }
690     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
691         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
692         *devname = NULL;
693         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
694                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
695     } else {
696         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
697                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
698     }
699 }
700
701 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
702  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
703  * a network device, then that network device's name must be passed in as
704  * 'devname'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then 'devname' must be
705  * passed in as a null pointer. */
706 static uint64_t
707 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
708                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
709                         const char *devname)
710 {
711     /*
712      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
713      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
714      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
715      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
716      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
717      * ID.
718      *
719      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
720      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
721      * "sticks".
722      */
723     uint64_t dpid;
724
725     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
726     if (dpid) {
727         return dpid;
728     }
729
730     if (devname) {
731         int vlan;
732         if (!netdev_get_vlan_vid(devname, &vlan)) {
733             /*
734              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
735              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
736              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
737              * device's physical network device.
738              *
739              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
740              * along with the VLAN identifier.
741              */
742             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
743             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
744             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
745             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
746             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
747         } else {
748             /*
749              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
750              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
751              */
752         }
753     } else {
754         /*
755          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
756          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
757          * natural unique identifier at all.
758          *
759          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
760          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
761          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
762          * an internal network is destroyed and then a new one is later
763          * created, so this is fairly effective.
764          *
765          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
766          * address on each run.
767          */
768         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
769         if (host_uuid) {
770             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
771             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
772             free(combined);
773             return dpid;
774         }
775     }
776
777     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
778 }
779
780 static uint64_t
781 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
782 {
783     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
784
785     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
786     sha1_bytes(data, n, hash);
787     eth_addr_mark_random(hash);
788     return eth_addr_to_uint64(hash);
789 }
790
791 int
792 bridge_run(void)
793 {
794     struct bridge *br, *next;
795     int retval;
796
797     retval = 0;
798     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
799         int error = bridge_run_one(br);
800         if (error) {
801             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
802             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
803                         "forcing reconfiguration", br->name);
804             if (!retval) {
805                 retval = error;
806             }
807         }
808     }
809     return retval;
810 }
811
812 void
813 bridge_wait(void)
814 {
815     struct bridge *br;
816
817     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
818         ofproto_wait(br->ofproto);
819         if (br->controller) {
820             continue;
821         }
822
823         if (br->ml) {
824             mac_learning_wait(br->ml);
825         }
826         bond_wait(br);
827         brstp_wait(br);
828     }
829 }
830
831 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
832  * configuration changes.  */
833 static void
834 bridge_flush(struct bridge *br)
835 {
836     COVERAGE_INC(bridge_flush);
837     br->flush = true;
838     if (br->ml) {
839         mac_learning_flush(br->ml);
840     }
841 }
842 \f
843 /* Bridge unixctl user interface functions. */
844 static void
845 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
846 {
847     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
848     const struct bridge *br;
849
850     br = bridge_lookup(args);
851     if (!br) {
852         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
853         return;
854     }
855
856     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
857     if (br->ml) {
858         const struct mac_entry *e;
859         LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
860             if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
861                 continue;
862             }
863             ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
864                           br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
865                           e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
866         }
867     }
868     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
869     ds_destroy(&ds);
870 }
871 \f
872 /* Bridge reconfiguration functions. */
873
874 static struct bridge *
875 bridge_create(const char *name)
876 {
877     struct bridge *br;
878     int error;
879
880     assert(!bridge_lookup(name));
881     br = xcalloc(1, sizeof *br);
882
883     error = dpif_create(name, &br->dpif);
884     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
885         error = dpif_open(name, &br->dpif);
886         if (error) {
887             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
888                      name, strerror(error));
889             free(br);
890             return NULL;
891         }
892         dpif_flow_flush(br->dpif);
893     } else if (error) {
894         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
895         free(br);
896         return NULL;
897     }
898
899     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
900     if (error) {
901         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
902         dpif_delete(br->dpif);
903         dpif_close(br->dpif);
904         free(br);
905         return NULL;
906     }
907
908     br->name = xstrdup(name);
909     br->ml = mac_learning_create();
910     br->sent_config_request = false;
911     eth_addr_random(br->default_ea);
912
913     port_array_init(&br->ifaces);
914
915     br->flush = false;
916     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
917
918     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
919
920     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
921
922     return br;
923 }
924
925 static void
926 bridge_destroy(struct bridge *br)
927 {
928     if (br) {
929         int error;
930
931         while (br->n_ports > 0) {
932             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
933         }
934         list_remove(&br->node);
935         error = dpif_delete(br->dpif);
936         if (error && error != ENOENT) {
937             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
938                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
939         }
940         dpif_close(br->dpif);
941         ofproto_destroy(br->ofproto);
942         free(br->controller);
943         mac_learning_destroy(br->ml);
944         port_array_destroy(&br->ifaces);
945         free(br->ports);
946         free(br->name);
947         free(br);
948     }
949 }
950
951 static struct bridge *
952 bridge_lookup(const char *name)
953 {
954     struct bridge *br;
955
956     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
957         if (!strcmp(br->name, name)) {
958             return br;
959         }
960     }
961     return NULL;
962 }
963
964 bool
965 bridge_exists(const char *name)
966 {
967     return bridge_lookup(name) ? true : false;
968 }
969
970 uint64_t
971 bridge_get_datapathid(const char *name)
972 {
973     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
974     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
975 }
976
977 static int
978 bridge_run_one(struct bridge *br)
979 {
980     int error;
981
982     error = ofproto_run1(br->ofproto);
983     if (error) {
984         return error;
985     }
986
987     if (br->ml) {
988         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
989     }
990     bond_run(br);
991     brstp_run(br);
992
993     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
994     br->flush = false;
995
996     return error;
997 }
998
999 static const char *
1000 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
1001 {
1002     const char *controller;
1003
1004     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
1005     if (!controller) {
1006         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
1007     }
1008     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
1009 }
1010
1011 static bool
1012 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1013 {
1014     struct svec *ifaces = ifaces_;
1015     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1016         svec_add(ifaces, iface->name);
1017         svec_sort(ifaces);
1018         return true;
1019     } else {
1020         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1021                  "removing from %s",
1022                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1023         return false;
1024     }
1025 }
1026
1027 static void
1028 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
1029 {
1030     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
1031     struct svec listeners, old_listeners;
1032     struct svec snoops, old_snoops;
1033     size_t i;
1034
1035     /* Collect old ports. */
1036     svec_init(&old_ports);
1037     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1038         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
1039     }
1040     svec_sort(&old_ports);
1041     assert(svec_is_unique(&old_ports));
1042
1043     /* Collect new ports. */
1044     svec_init(&new_ports);
1045     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
1046     svec_sort(&new_ports);
1047     if (bridge_get_controller(br)) {
1048         char local_name[IF_NAMESIZE];
1049         int error;
1050
1051         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1052                                    local_name, sizeof local_name);
1053         if (!error && !svec_contains(&new_ports, local_name)) {
1054             svec_add(&new_ports, local_name);
1055             svec_sort(&new_ports);
1056         }
1057     }
1058     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
1059         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1060                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
1061         svec_unique(&new_ports);
1062     }
1063
1064     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
1065
1066     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1067     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
1068         struct port *port = br->ports[i];
1069         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
1070             port_destroy(port);
1071         } else {
1072             i++;
1073         }
1074     }
1075     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
1076         const char *name = new_ports.names[i];
1077         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
1078             port_create(br, name);
1079         }
1080     }
1081     svec_destroy(&old_ports);
1082     svec_destroy(&new_ports);
1083
1084     /* Reconfigure all ports. */
1085     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1086         port_reconfigure(br->ports[i]);
1087     }
1088
1089     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1090     svec_init(&ifaces);
1091     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1092     svec_destroy(&ifaces);
1093
1094     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1095      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1096      * controller to another?) */
1097
1098     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1099     svec_init(&listeners);
1100     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1101     if (!listeners.n) {
1102         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1103                                               ovs_rundir, br->name));
1104     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1105         svec_clear(&listeners);
1106     }
1107     svec_sort_unique(&listeners);
1108
1109     svec_init(&old_listeners);
1110     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1111     svec_sort_unique(&old_listeners);
1112
1113     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1114         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1115     }
1116     svec_destroy(&listeners);
1117     svec_destroy(&old_listeners);
1118
1119     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1120     svec_init(&snoops);
1121     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1122     if (!snoops.n) {
1123         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1124                                            ovs_rundir, br->name));
1125     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1126         svec_clear(&snoops);
1127     }
1128     svec_sort_unique(&snoops);
1129
1130     svec_init(&old_snoops);
1131     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1132     svec_sort_unique(&old_snoops);
1133
1134     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1135         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1136     }
1137     svec_destroy(&snoops);
1138     svec_destroy(&old_snoops);
1139
1140     mirror_reconfigure(br);
1141 }
1142
1143 static void
1144 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1145 {
1146     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1147     const char *controller;
1148
1149     controller = bridge_get_controller(br);
1150     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1151         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1152     }
1153     free(br->controller);
1154     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1155
1156     if (controller) {
1157         const char *fail_mode;
1158         int max_backoff, probe;
1159         int rate_limit, burst_limit;
1160
1161         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1162             bool update_resolv_conf = true;
1163
1164             if (cfg_has("%s.update-resolv.conf", pfx)) {
1165                 update_resolv_conf = cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1166                         pfx);
1167             }
1168             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1169                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1170                                   update_resolv_conf);
1171         } else {
1172             char local_name[IF_NAMESIZE];
1173             struct netdev *netdev;
1174             bool in_band;
1175             int error;
1176
1177             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1178                                      "%s.in-band", pfx)
1179                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1180             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1181             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1182
1183             error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1184                                        local_name, sizeof local_name);
1185             if (!error) {
1186                 error = netdev_open(local_name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev);
1187             }
1188             if (!error) {
1189                 if (cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1190                     struct in_addr ip, mask, gateway;
1191                     ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1192                     mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1193                     gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1194
1195                     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1196                     if (!mask.s_addr) {
1197                         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1198                     }
1199                     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1200                         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1201                                   "netmask "IP_FMT,
1202                                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1203                                   IP_ARGS(&mask.s_addr));
1204                     }
1205
1206                     if (gateway.s_addr) {
1207                         if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1208                             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1209                                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1210                         }
1211                     }
1212                 }
1213                 netdev_close(netdev);
1214             }
1215         }
1216
1217         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1218         if (!fail_mode) {
1219             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1220         }
1221         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1222                             (!fail_mode
1223                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1224                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1225
1226         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1227         if (probe < 5) {
1228             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1229             if (probe < 5) {
1230                 probe = 15;
1231             }
1232         }
1233         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1234
1235         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1236         if (!max_backoff) {
1237             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1238             if (!max_backoff) {
1239                 max_backoff = 15;
1240             }
1241         }
1242         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1243
1244         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1245         if (!rate_limit) {
1246             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1247         }
1248         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1249         if (!burst_limit) {
1250             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1251         }
1252         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1253
1254         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1255
1256         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1257             struct svec command_acls;
1258             char *command_acl;
1259
1260             svec_init(&command_acls);
1261             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1262             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1263
1264             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1265                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1266                                                         pfx));
1267
1268             svec_destroy(&command_acls);
1269             free(command_acl);
1270         } else {
1271             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1272         }
1273     } else {
1274         union ofp_action action;
1275         flow_t flow;
1276
1277         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1278          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1279         memset(&action, 0, sizeof action);
1280         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1281         action.output.len = htons(sizeof action);
1282         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1283         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1284         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1285                          &action, 1, 0);
1286
1287         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1288         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1289         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1290         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1291         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1292     }
1293     free(pfx);
1294
1295     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1296 }
1297
1298 static void
1299 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1300 {
1301     size_t i, j;
1302
1303     svec_init(ifaces);
1304     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1305         struct port *port = br->ports[i];
1306         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1307             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1308             svec_add(ifaces, iface->name);
1309         }
1310     }
1311     svec_sort(ifaces);
1312     assert(svec_is_unique(ifaces));
1313 }
1314
1315 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1316  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1317  *
1318  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1319  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1320  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1321  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1322  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1323 static void
1324 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1325 {
1326     struct odp_port *dpif_ports;
1327     size_t n_dpif_ports;
1328     size_t i, j;
1329
1330     /* Reset all interface numbers. */
1331     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1332         struct port *port = br->ports[i];
1333         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1334             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1335             iface->dp_ifidx = -1;
1336         }
1337     }
1338     port_array_clear(&br->ifaces);
1339
1340     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1341     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1342         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1343         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1344         if (iface) {
1345             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1346                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1347                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1348             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1349                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1350                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1351             } else {
1352                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1353                 iface->dp_ifidx = p->port;
1354             }
1355         }
1356     }
1357     free(dpif_ports);
1358 }
1359 \f
1360 /* Bridge packet processing functions. */
1361
1362 static int
1363 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1364 {
1365     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1366 }
1367
1368 static struct bond_entry *
1369 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1370 {
1371     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1372 }
1373
1374 static int
1375 bond_choose_iface(const struct port *port)
1376 {
1377     size_t i;
1378     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1379         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1380             return i;
1381         }
1382     }
1383     return -1;
1384 }
1385
1386 static bool
1387 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1388                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1389 {
1390     struct iface *iface;
1391
1392     assert(port->n_ifaces);
1393     if (port->n_ifaces == 1) {
1394         iface = port->ifaces[0];
1395     } else {
1396         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1397         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1398             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1399             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1400              * is only good for testing the rebalancing code. */
1401             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1402             if (e->iface_idx < 0) {
1403                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1404                 return false;
1405             }
1406             e->iface_tag = tag_create_random();
1407         }
1408         *tags |= e->iface_tag;
1409         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1410     }
1411     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1412     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1413     return true;
1414 }
1415
1416 static void
1417 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1418 {
1419     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1420     struct port *port = iface->port;
1421
1422     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1423         /* Nothing to do. */
1424         return;
1425     }
1426     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1427                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1428     if (carrier == iface->enabled) {
1429         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1430         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1431                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1432     } else if (carrier && port->updelay && port->active_iface < 0) {
1433         iface->delay_expires = time_msec();
1434         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1435                      "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1436     } else {
1437         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1438         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1439         if (delay) {
1440             VLOG_INFO_RL(&rl,
1441                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1442                          iface->name,
1443                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1444                          carrier ? "up" : "down",
1445                          delay);
1446         }
1447     }
1448 }
1449
1450 static void
1451 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1452 {
1453     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1454
1455     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1456     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1457     if (port->active_iface >= 0) {
1458         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1459                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1460     } else {
1461         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1462                      port->name);
1463     }
1464 }
1465
1466 static void
1467 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1468 {
1469     struct port *port = iface->port;
1470     struct bridge *br = port->bridge;
1471
1472     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1473     if (enable == iface->enabled) {
1474         return;
1475     }
1476
1477     iface->enabled = enable;
1478     if (!iface->enabled) {
1479         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1480         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1481         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1482             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1483                                port->active_iface_tag);
1484             bond_choose_active_iface(port);
1485         }
1486         bond_send_learning_packets(port);
1487     } else {
1488         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1489         if (port->active_iface < 0) {
1490             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1491             bond_choose_active_iface(port);
1492             bond_send_learning_packets(port);
1493         }
1494         iface->tag = tag_create_random();
1495     }
1496 }
1497
1498 static void
1499 bond_run(struct bridge *br)
1500 {
1501     size_t i, j;
1502
1503     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1504         struct port *port = br->ports[i];
1505         if (port->n_ifaces < 2) {
1506             continue;
1507         }
1508         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1509             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1510             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1511                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1512             }
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 static void
1518 bond_wait(struct bridge *br)
1519 {
1520     size_t i, j;
1521
1522     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1523         struct port *port = br->ports[i];
1524         if (port->n_ifaces < 2) {
1525             continue;
1526         }
1527         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1528             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1529             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1530                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1531             }
1532         }
1533     }
1534 }
1535
1536 static bool
1537 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1538         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1539         tag_type *tags)
1540 {
1541     /* STP handling.
1542      *
1543      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1544      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1545      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1546      *
1547      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1548     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1549     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1550         return false;
1551     }
1552
1553     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1554               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1555               : ntohs(flow->dl_vlan));
1556     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1557 }
1558
1559 static void
1560 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1561 {
1562     struct dst tmp = *p;
1563     *p = *q;
1564     *q = tmp;
1565 }
1566
1567 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1568  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1569  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1570  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1571  * possibly overkill.) */
1572 static void
1573 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1574 {
1575     struct dst *first = dsts;
1576     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1577
1578     while (first != last) {
1579         /* Invariants:
1580          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1581          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1582          *      - first < last. */
1583         while (first->vlan == vlan) {
1584             if (++first == last) {
1585                 return;
1586             }
1587         }
1588
1589         /* Same invariants, plus one additional:
1590          *      - first->vlan != vlan.
1591          */
1592         while (last[-1].vlan != vlan) {
1593             if (--last == first) {
1594                 return;
1595             }
1596         }
1597
1598         /* Same invariants, plus one additional:
1599          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1600         swap_dst(first++, --last);
1601     }
1602 }
1603
1604 static int
1605 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1606 {
1607     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1608     return ffs(mask);
1609 }
1610
1611 static bool
1612 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1613                  const struct dst *test)
1614 {
1615     size_t i;
1616     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1617         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1618             return true;
1619         }
1620     }
1621     return false;
1622 }
1623
1624 static bool
1625 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1626 {
1627     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1628 }
1629
1630 static bool
1631 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1632 {
1633     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1634 }
1635
1636 static size_t
1637 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1638              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1639              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1640 {
1641     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1642     struct dst *dst = dsts;
1643     size_t i;
1644
1645     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1646     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1647         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1648         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1649         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1650             struct port *port = br->ports[i];
1651             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1652                 && !port->is_mirror_output_port
1653                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1654                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1655                 dst++;
1656             }
1657         }
1658     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1659         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1660         dst++;
1661     }
1662
1663     while (mirrors) {
1664         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1665         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1666             if (m->out_port) {
1667                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1668                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1669                     dst++;
1670                 }
1671             } else {
1672                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1673                     struct port *port = br->ports[i];
1674                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1675                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)
1676                         && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst))
1677                     {
1678                         if (port->vlan < 0) {
1679                             dst->vlan = m->out_vlan;
1680                         }
1681                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1682                             && dst->vlan == vlan) {
1683                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1684                             continue;
1685                         }
1686                         dst++;
1687                     }
1688                 }
1689             }
1690         }
1691         mirrors &= mirrors - 1;
1692     }
1693
1694     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1695     return dst - dsts;
1696 }
1697
1698 static void UNUSED
1699 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1700 {
1701     for (; n--; dsts++) {
1702         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1703         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1704             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1705         }
1706     }
1707 }
1708
1709 static void
1710 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1711                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1712                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1713 {
1714     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1715     size_t n_dsts;
1716     const struct dst *p;
1717     uint16_t cur_vlan;
1718
1719     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1720
1721     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1722     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1723         union odp_action *a;
1724         if (p->vlan != cur_vlan) {
1725             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1726                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1727             } else {
1728                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1729                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1730             }
1731             cur_vlan = p->vlan;
1732         }
1733         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1734         a->output.port = p->dp_ifidx;
1735     }
1736 }
1737
1738 static bool
1739 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1740 {
1741     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1742     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1743             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1744             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1745             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1746 }
1747
1748 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1749  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1750  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1751 static bool
1752 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1753              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1754              tag_type *tags)
1755 {
1756     struct iface *in_iface;
1757     struct port *in_port;
1758     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1759     int vlan;
1760
1761     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1762     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1763     if (!in_iface) {
1764         /* No interface?  Something fishy... */
1765         if (packet != NULL) {
1766             /* Odd.  A few possible reasons here:
1767              *
1768              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1769              *   queued up from it.
1770              *
1771              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1772              *   add-if") that we don't know about.
1773              *
1774              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1775              *   one of our bridge ports.
1776              */
1777             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1778
1779             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1780                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1781         }
1782
1783         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1784         return true;
1785     }
1786     in_port = in_iface->port;
1787
1788     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1789      *
1790      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1791      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1792      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1793      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1794      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1795     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1796     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1797         vlan = 0;
1798     }
1799     if (in_port->vlan >= 0) {
1800         if (vlan) {
1801             /* XXX support double tagging? */
1802             if (packet != NULL) {
1803                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1804                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1805                              "packet received on port %s configured with "
1806                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1807                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1808                              in_port->name, in_port->vlan);
1809             }
1810             goto done;
1811         }
1812         vlan = in_port->vlan;
1813     } else {
1814         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1815             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1816             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1817                          "packet received on port %s not configured for "
1818                          "trunking VLAN %d",
1819                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1820             goto done;
1821         }
1822     }
1823
1824     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1825      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1826      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1827     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1828         goto done;
1829     }
1830
1831     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1832     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1833         goto done;
1834     }
1835
1836     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1837     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1838         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1839         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1840                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1841                      br->name, in_port->name);
1842         goto done;
1843     }
1844
1845     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1846      * avoid receiving duplicates. */
1847     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1848         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1849         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1850             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1851             goto done;
1852         } else {
1853             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1854              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1855              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1856              * an exception to this rule: the host has moved to another
1857              * switch. */
1858             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1859             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1860                 if (packet) {
1861                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1862                         goto done;
1863                     }
1864                 } else {
1865                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1866                      * flow entry doesn't include enough information and we
1867                      * don't have a packet.  Punt. */
1868                     return false;
1869                 }
1870             }
1871         }
1872     }
1873
1874     /* MAC learning. */
1875     out_port = FLOOD_PORT;
1876     if (br->ml) {
1877         int out_port_idx;
1878
1879         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1880         if (packet) {
1881             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1882                                                   vlan, in_port->port_idx);
1883             if (rev_tag) {
1884                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1885                  * so keep the rate limit relatively high. */
1886                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1887                                                                         300);
1888                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1889                             "on port %s in VLAN %d",
1890                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1891                             in_port->name, vlan);
1892                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1893             }
1894         }
1895
1896         /* Determine output port. */
1897         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
1898                                                tags);
1899         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
1900             out_port = br->ports[out_port_idx];
1901         }
1902     }
1903
1904     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
1905      * wants us to discard. */
1906     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
1907         out_port = NULL;
1908     }
1909
1910 done:
1911     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
1912
1913     /*
1914      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
1915      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
1916      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
1917      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
1918      */
1919     return (in_port->n_ifaces < 2
1920             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
1921             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
1922 }
1923
1924 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
1925  * number. */
1926 static void
1927 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
1928                               const struct ofp_phy_port *opp,
1929                               void *br_)
1930 {
1931     struct bridge *br = br_;
1932     struct iface *iface;
1933     struct port *port;
1934
1935     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
1936     if (!iface) {
1937         return;
1938     }
1939     port = iface->port;
1940
1941     if (reason == OFPPR_DELETE) {
1942         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
1943                   br->name, iface->name);
1944         iface_destroy(iface);
1945         if (!port->n_ifaces) {
1946             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1947                       br->name, port->name);
1948             port_destroy(port);
1949         }
1950
1951         bridge_flush(br);
1952     } else {
1953         if (port->n_ifaces > 1) {
1954             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
1955             bond_link_status_update(iface, up);
1956             port_update_bond_compat(port);
1957         }
1958     }
1959 }
1960
1961 static bool
1962 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
1963                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
1964 {
1965     struct bridge *br = br_;
1966
1967 #if 0
1968     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
1969         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
1970         brstp_receive(br, flow, payload);
1971         return true;
1972     }
1973 #endif
1974
1975     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
1976     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
1977 }
1978
1979 static void
1980 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
1981                               const union odp_action *actions,
1982                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
1983                               void *br_)
1984 {
1985     struct bridge *br = br_;
1986     const union odp_action *a;
1987
1988     if (!br->has_bonded_ports) {
1989         return;
1990     }
1991
1992     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
1993         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
1994             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
1995             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
1996                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
1997                 e->tx_bytes += n_bytes;
1998             }
1999         }
2000     }
2001 }
2002
2003 static void
2004 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2005 {
2006     struct bridge *br = br_;
2007     size_t i;
2008
2009     if (!br->has_bonded_ports) {
2010         return;
2011     }
2012
2013     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2014      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2015     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2016         return;
2017     }
2018     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2019
2020     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2021         struct port *port = br->ports[i];
2022         if (port->n_ifaces > 1) {
2023             bond_rebalance_port(port);
2024         }
2025     }
2026 }
2027
2028 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2029     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2030     bridge_normal_ofhook_cb,
2031     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2032     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2033 };
2034 \f
2035 /* Bonding functions. */
2036
2037 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2038  * bond rebalancing.  */
2039 struct slave_balance {
2040     struct iface *iface;        /* The interface. */
2041     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2042
2043     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2044      * increasing tx_bytes. */
2045     struct bond_entry **hashes;
2046     size_t n_hashes;
2047 };
2048
2049 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2050  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2051  * ascending order of bytes transmitted. */
2052 static int
2053 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2054 {
2055     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2056     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2057     const struct bond_entry *a = *ap;
2058     const struct bond_entry *b = *bp;
2059     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2060         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2061     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2062         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2063     } else {
2064         return 0;
2065     }
2066 }
2067
2068 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2069  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2070 static int
2071 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2072 {
2073     const struct slave_balance *a = a_;
2074     const struct slave_balance *b = b_;
2075     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2076         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2077     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2078         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2079     } else {
2080         return 0;
2081     }
2082 }
2083
2084 static void
2085 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2086 {
2087     struct slave_balance tmp = *a;
2088     *a = *b;
2089     *b = tmp;
2090 }
2091
2092 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2093  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2094  *
2095  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2096  * location. */
2097 static void
2098 resort_bals(struct slave_balance *p,
2099             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2100 {
2101     if (n_bals > 1) {
2102         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2103             swap_bals(p, p - 1);
2104         }
2105         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2106             swap_bals(p, p + 1);
2107         }
2108     }
2109 }
2110
2111 static void
2112 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2113 {
2114     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2115         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2116         const struct slave_balance *b;
2117
2118         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2119             size_t i;
2120
2121             if (b > bals) {
2122                 ds_put_char(&ds, ',');
2123             }
2124             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2125                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2126
2127             if (!b->iface->enabled) {
2128                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2129             }
2130             if (b->n_hashes > 0) {
2131                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2132                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2133                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2134                     if (i > 0) {
2135                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2136                     }
2137                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2138                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2139                 }
2140                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2141             }
2142         }
2143         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2144         ds_destroy(&ds);
2145     }
2146 }
2147
2148 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2149 static void
2150 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2151                 struct bond_entry *hash)
2152 {
2153     struct port *port = from->iface->port;
2154     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2155
2156     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2157               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2158               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2159               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2160               from->iface->name, to->iface->name,
2161               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2162               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2163
2164     /* Delete element from from->hashes.
2165      *
2166      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2167      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2168      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2169      * point in doing that.  */
2170     if (from->hashes[0] == hash) {
2171         from->hashes++;
2172     } else {
2173         int i = hash - from->hashes[0];
2174         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2175                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2176     }
2177     from->n_hashes--;
2178
2179     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2180     from->tx_bytes -= delta;
2181     to->tx_bytes += delta;
2182
2183     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2184     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2185     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2186     hash->iface_tag = tag_create_random();
2187 }
2188
2189 static void
2190 bond_rebalance_port(struct port *port)
2191 {
2192     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2193     size_t n_bals;
2194     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2195     struct slave_balance *b, *from, *to;
2196     struct bond_entry *e;
2197     size_t i;
2198
2199     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2200      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2201      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2202      * loaded slave.
2203      *
2204      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2205      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2206      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2207      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2208      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2209     n_bals = port->n_ifaces;
2210     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2211         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2212         b->tx_bytes = 0;
2213         b->hashes = NULL;
2214         b->n_hashes = 0;
2215     }
2216     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2217         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2218     }
2219     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2220     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2221         e = hashes[i];
2222         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2223             b = &bals[e->iface_idx];
2224             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2225             if (!b->hashes) {
2226                 b->hashes = &hashes[i];
2227             }
2228             b->n_hashes++;
2229         }
2230     }
2231     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2232     log_bals(bals, n_bals, port);
2233
2234     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2235      * array earlier). */
2236     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2237         n_bals--;
2238         if (!n_bals) {
2239             return;
2240         }
2241     }
2242
2243     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2244     to = &bals[n_bals - 1];
2245     for (from = bals; from < to; ) {
2246         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2247         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2248             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2249              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2250              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2251             break;
2252         } else if (from->n_hashes == 1) {
2253             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2254              * load away from it, even though we want to. */
2255             from++;
2256         } else {
2257             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2258              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2259              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2260              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2261              *
2262              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2263              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2264              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2265              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2266             size_t i;
2267
2268             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2269                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2270                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2271                     break;
2272                 }
2273             }
2274             if (i < from->n_hashes) {
2275                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2276
2277                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2278                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2279                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2280                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2281                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2282                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2283             } else {
2284                 from++;
2285             }
2286         }
2287     }
2288
2289     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2290      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2291     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2292         e->tx_bytes /= 2;
2293     }
2294 }
2295
2296 static void
2297 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2298 {
2299     struct bridge *br = port->bridge;
2300     struct mac_entry *e;
2301     struct ofpbuf packet;
2302     int error, n_packets, n_errors;
2303
2304     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2305         return;
2306     }
2307
2308     ofpbuf_init(&packet, 128);
2309     error = n_packets = n_errors = 0;
2310     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2311         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2312         union ofp_action actions[2], *a;
2313         struct eth_header *eth;
2314         struct llc_snap_header *llc_snap;
2315         uint16_t dp_ifidx;
2316         tag_type tags = 0;
2317         flow_t flow;
2318         int retval;
2319
2320         if (e->port == port->port_idx
2321             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2322             continue;
2323         }
2324
2325         /* Compose packet to send. */
2326         ofpbuf_clear(&packet);
2327         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2328         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2329         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2330         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2331
2332         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2333         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2334         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2335
2336         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2337         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2338         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2339         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2340         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2341
2342         /* Compose actions. */
2343         memset(actions, 0, sizeof actions);
2344         a = actions;
2345         if (e->vlan) {
2346             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2347             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2348             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2349             a++;
2350         }
2351         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2352         a->output.len = htons(sizeof *a);
2353         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2354         a++;
2355
2356         /* Send packet. */
2357         n_packets++;
2358         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2359         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2360                                      &packet);
2361         if (retval) {
2362             error = retval;
2363             n_errors++;
2364         }
2365     }
2366     ofpbuf_uninit(&packet);
2367
2368     if (n_errors) {
2369         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2370         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2371                      "packets, last error was: %s",
2372                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2373     } else {
2374         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2375                  port->name, n_packets);
2376     }
2377 }
2378 \f
2379 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2380
2381 static void
2382 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2383 {
2384     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2385     const struct bridge *br;
2386
2387     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2388
2389     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2390         size_t i;
2391
2392         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2393             const struct port *port = br->ports[i];
2394             if (port->n_ifaces > 1) {
2395                 size_t j;
2396
2397                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2398                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2399                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2400                     if (j) {
2401                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2402                     }
2403                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2404                 }
2405                 ds_put_char(&ds, '\n');
2406             }
2407         }
2408     }
2409     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2410     ds_destroy(&ds);
2411 }
2412
2413 static struct port *
2414 bond_find(const char *name)
2415 {
2416     const struct bridge *br;
2417
2418     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2419         size_t i;
2420
2421         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2422             struct port *port = br->ports[i];
2423             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2424                 return port;
2425             }
2426         }
2427     }
2428     return NULL;
2429 }
2430
2431 static void
2432 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2433 {
2434     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2435     const struct port *port;
2436     size_t j;
2437
2438     port = bond_find(args);
2439     if (!port) {
2440         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2441         return;
2442     }
2443
2444     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2445     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2446     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2447                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2448     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2449         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2450         struct bond_entry *be;
2451
2452         /* Basic info. */
2453         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2454                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2455         if (j == port->active_iface) {
2456             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2457         }
2458         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2459             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2460                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2461                           iface->delay_expires - time_msec());
2462         }
2463
2464         /* Hashes. */
2465         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2466             int hash = be - port->bond_hash;
2467             struct mac_entry *me;
2468
2469             if (be->iface_idx != j) {
2470                 continue;
2471             }
2472
2473             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2474                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2475
2476             /* MACs. */
2477             if (!port->bridge->ml) {
2478                 break;
2479             }
2480
2481             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2482                            &port->bridge->ml->lrus) {
2483                 uint16_t dp_ifidx;
2484                 tag_type tags = 0;
2485                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2486                     && me->port != port->port_idx
2487                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2488                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2489                 {
2490                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2491                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2492                 }
2493             }
2494         }
2495     }
2496     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2497     ds_destroy(&ds);
2498 }
2499
2500 static void
2501 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2502 {
2503     char *args = (char *) args_;
2504     char *save_ptr = NULL;
2505     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2506     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2507     struct port *port;
2508     struct iface *iface;
2509     struct bond_entry *entry;
2510     int hash;
2511
2512     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2513     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2514     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2515     if (!slave_s) {
2516         unixctl_command_reply(conn, 501,
2517                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2518         return;
2519     }
2520
2521     port = bond_find(bond_s);
2522     if (!port) {
2523         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2524         return;
2525     }
2526
2527     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2528         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2529         hash = bond_hash(mac);
2530     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2531         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2532     } else {
2533         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2534         return;
2535     }
2536
2537     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2538     if (!iface) {
2539         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2540         return;
2541     }
2542
2543     if (!iface->enabled) {
2544         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2545         return;
2546     }
2547
2548     entry = &port->bond_hash[hash];
2549     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2550     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2551     entry->iface_tag = tag_create_random();
2552     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2553 }
2554
2555 static void
2556 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2557 {
2558     char *args = (char *) args_;
2559     char *save_ptr = NULL;
2560     char *bond_s, *slave_s;
2561     struct port *port;
2562     struct iface *iface;
2563
2564     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2565     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2566     if (!slave_s) {
2567         unixctl_command_reply(conn, 501,
2568                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2569         return;
2570     }
2571
2572     port = bond_find(bond_s);
2573     if (!port) {
2574         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2575         return;
2576     }
2577
2578     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2579     if (!iface) {
2580         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2581         return;
2582     }
2583
2584     if (!iface->enabled) {
2585         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2586         return;
2587     }
2588
2589     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2590         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2591         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2592         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2593         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2594                   port->name, iface->name);
2595         bond_send_learning_packets(port);
2596         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2597     } else {
2598         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2599     }
2600 }
2601
2602 static void
2603 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2604 {
2605     char *args = (char *) args_;
2606     char *save_ptr = NULL;
2607     char *bond_s, *slave_s;
2608     struct port *port;
2609     struct iface *iface;
2610
2611     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2612     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2613     if (!slave_s) {
2614         unixctl_command_reply(conn, 501,
2615                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2616         return;
2617     }
2618
2619     port = bond_find(bond_s);
2620     if (!port) {
2621         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2622         return;
2623     }
2624
2625     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2626     if (!iface) {
2627         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2628         return;
2629     }
2630
2631     bond_enable_slave(iface, enable);
2632     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2633 }
2634
2635 static void
2636 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2637 {
2638     enable_slave(conn, args, true);
2639 }
2640
2641 static void
2642 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2643 {
2644     enable_slave(conn, args, false);
2645 }
2646
2647 static void
2648 bond_init(void)
2649 {
2650     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2651     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2652     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2653     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2654                              bond_unixctl_set_active_slave);
2655     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2656     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2657 }
2658 \f
2659 /* Port functions. */
2660
2661 static void
2662 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2663 {
2664     struct port *port;
2665
2666     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2667     port->bridge = br;
2668     port->port_idx = br->n_ports;
2669     port->vlan = -1;
2670     port->trunks = NULL;
2671     port->name = xstrdup(name);
2672     port->active_iface = -1;
2673     port->stp_state = STP_DISABLED;
2674     port->stp_state_tag = 0;
2675
2676     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2677         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2678                                sizeof *br->ports);
2679     }
2680     br->ports[br->n_ports++] = port;
2681
2682     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2683     bridge_flush(br);
2684 }
2685
2686 static void
2687 port_reconfigure(struct port *port)
2688 {
2689     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2690     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2691     unsigned long *trunks;
2692     int vlan;
2693     size_t i;
2694
2695     /* Collect old and new interfaces. */
2696     svec_init(&old_ifaces);
2697     svec_init(&new_ifaces);
2698     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2699         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2700     }
2701     svec_sort(&old_ifaces);
2702     if (bonded) {
2703         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2704         if (!new_ifaces.n) {
2705             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2706                      port->name);
2707         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2708             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2709                       port->name);
2710         }
2711
2712         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2713         if (port->updelay < 0) {
2714             port->updelay = 0;
2715         }
2716         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2717         if (port->downdelay < 0) {
2718             port->downdelay = 0;
2719         }
2720     } else {
2721         svec_init(&new_ifaces);
2722         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2723     }
2724
2725     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2726     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2727         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2728         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2729             iface_destroy(iface);
2730         } else {
2731             i++;
2732         }
2733     }
2734     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2735         const char *name = new_ifaces.names[i];
2736         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2737             iface_create(port, name);
2738         }
2739     }
2740
2741     /* Get VLAN tag. */
2742     vlan = -1;
2743     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2744         if (!bonded) {
2745             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2746             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2747                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2748             }
2749         } else {
2750             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2751              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2752             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2753                       port->name);
2754         }
2755     }
2756     if (port->vlan != vlan) {
2757         port->vlan = vlan;
2758         bridge_flush(port->bridge);
2759     }
2760
2761     /* Get trunked VLANs. */
2762     trunks = NULL;
2763     if (vlan < 0) {
2764         size_t n_trunks, n_errors;
2765         size_t i;
2766
2767         trunks = bitmap_allocate(4096);
2768         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2769         n_errors = 0;
2770         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2771             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2772             if (trunk >= 0) {
2773                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2774             } else {
2775                 n_errors++;
2776             }
2777         }
2778         if (n_errors) {
2779             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2780                      port->name, n_trunks);
2781         }
2782         if (n_errors == n_trunks) {
2783             if (n_errors) {
2784                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2785                          port->name);
2786             }
2787             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2788         }
2789     } else {
2790         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2791             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2792                      port->name, port->name);
2793         }
2794     }
2795     if (trunks == NULL
2796         ? port->trunks != NULL
2797         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2798         bridge_flush(port->bridge);
2799     }
2800     bitmap_free(port->trunks);
2801     port->trunks = trunks;
2802
2803     svec_destroy(&old_ifaces);
2804     svec_destroy(&new_ifaces);
2805 }
2806
2807 static void
2808 port_destroy(struct port *port)
2809 {
2810     if (port) {
2811         struct bridge *br = port->bridge;
2812         struct port *del;
2813         size_t i;
2814
2815         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2816
2817         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2818             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2819             if (m && m->out_port == port) {
2820                 mirror_destroy(m);
2821             }
2822         }
2823
2824         while (port->n_ifaces > 0) {
2825             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2826         }
2827
2828         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2829         del->port_idx = port->port_idx;
2830
2831         free(port->ifaces);
2832         bitmap_free(port->trunks);
2833         free(port->name);
2834         free(port);
2835         bridge_flush(br);
2836     }
2837 }
2838
2839 static struct port *
2840 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2841 {
2842     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2843     return iface ? iface->port : NULL;
2844 }
2845
2846 static struct port *
2847 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2848 {
2849     size_t i;
2850
2851     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2852         struct port *port = br->ports[i];
2853         if (!strcmp(port->name, name)) {
2854             return port;
2855         }
2856     }
2857     return NULL;
2858 }
2859
2860 static struct iface *
2861 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2862 {
2863     size_t j;
2864
2865     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2866         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2867         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2868             return iface;
2869         }
2870     }
2871     return NULL;
2872 }
2873
2874 static void
2875 port_update_bonding(struct port *port)
2876 {
2877     if (port->n_ifaces < 2) {
2878         /* Not a bonded port. */
2879         if (port->bond_hash) {
2880             free(port->bond_hash);
2881             port->bond_hash = NULL;
2882             proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2883         }
2884     } else {
2885         if (!port->bond_hash) {
2886             size_t i;
2887
2888             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2889             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2890                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2891                 e->iface_idx = -1;
2892                 e->tx_bytes = 0;
2893             }
2894             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
2895             bond_choose_active_iface(port);
2896         }
2897         port_update_bond_compat(port);
2898     }
2899 }
2900
2901 static void
2902 port_update_bond_compat(struct port *port)
2903 {
2904     struct compat_bond bond;
2905     size_t i;
2906
2907     if (port->n_ifaces < 2) {
2908         return;
2909     }
2910
2911     bond.up = false;
2912     bond.updelay = port->updelay;
2913     bond.downdelay = port->downdelay;
2914     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
2915     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
2916     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2917         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2918         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
2919         slave->name = iface->name;
2920         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
2921                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
2922         if (slave->up) {
2923             bond.up = true;
2924         }
2925         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
2926     }
2927     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
2928     free(bond.slaves);
2929 }
2930
2931 static void
2932 port_update_vlan_compat(struct port *port)
2933 {
2934     struct bridge *br = port->bridge;
2935     char *vlandev_name = NULL;
2936
2937     if (port->vlan > 0) {
2938         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
2939          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
2940          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
2941          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
2942          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
2943          * includes port->vlan.
2944          *
2945          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
2946          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
2947          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
2948         size_t i;
2949         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2950             struct port *p = br->ports[i];
2951             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
2952                 && p->n_ifaces
2953                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
2954             {
2955                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2956                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
2957                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
2958                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
2959                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
2960                     vlandev_name = p->name;
2961                 }
2962             }
2963         }
2964     }
2965     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
2966 }
2967 \f
2968 /* Interface functions. */
2969
2970 static void
2971 iface_create(struct port *port, const char *name)
2972 {
2973     struct iface *iface;
2974
2975     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
2976     iface->port = port;
2977     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
2978     iface->name = xstrdup(name);
2979     iface->dp_ifidx = -1;
2980     iface->tag = tag_create_random();
2981     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2982     iface->netdev = NULL;
2983
2984     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
2985         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
2986                                   sizeof *port->ifaces);
2987     }
2988     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
2989     if (port->n_ifaces > 1) {
2990         port->bridge->has_bonded_ports = true;
2991     }
2992
2993     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
2994
2995     bridge_flush(port->bridge);
2996 }
2997
2998 static void
2999 iface_destroy(struct iface *iface)
3000 {
3001     if (iface) {
3002         struct port *port = iface->port;
3003         struct bridge *br = port->bridge;
3004         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3005         struct iface *del;
3006
3007         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3008             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3009         }
3010
3011         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3012         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3013
3014         netdev_close(iface->netdev);
3015         free(iface->name);
3016         free(iface);
3017
3018         if (del_active) {
3019             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3020             bond_choose_active_iface(port);
3021             bond_send_learning_packets(port);
3022         }
3023
3024         bridge_flush(port->bridge);
3025     }
3026 }
3027
3028 static struct iface *
3029 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3030 {
3031     size_t i, j;
3032
3033     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3034         struct port *port = br->ports[i];
3035         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3036             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3037             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3038                 return iface;
3039             }
3040         }
3041     }
3042     return NULL;
3043 }
3044
3045 static struct iface *
3046 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3047 {
3048     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3049 }
3050 \f
3051 /* Port mirroring. */
3052
3053 static void
3054 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3055 {
3056     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
3057     size_t i;
3058
3059     /* Collect old and new mirrors. */
3060     svec_init(&old_mirrors);
3061     svec_init(&new_mirrors);
3062     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
3063     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3064         if (br->mirrors[i]) {
3065             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
3066         }
3067     }
3068
3069     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3070     svec_sort(&old_mirrors);
3071     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
3072     svec_sort(&new_mirrors);
3073     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
3074     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3075         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3076         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
3077             mirror_destroy(m);
3078         }
3079     }
3080     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
3081         const char *name = new_mirrors.names[i];
3082         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
3083             mirror_create(br, name);
3084         }
3085     }
3086     svec_destroy(&old_mirrors);
3087     svec_destroy(&new_mirrors);
3088
3089     /* Reconfigure all mirrors. */
3090     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3091         if (br->mirrors[i]) {
3092             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3093         }
3094     }
3095
3096     /* Update port reserved status. */
3097     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3098         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3099     }
3100     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3101         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3102         if (m && m->out_port) {
3103             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3104         }
3105     }
3106 }
3107
3108 static void
3109 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3110 {
3111     struct mirror *m;
3112     size_t i;
3113
3114     for (i = 0; ; i++) {
3115         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3116             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3117                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3118             return;
3119         }
3120         if (!br->mirrors[i]) {
3121             break;
3122         }
3123     }
3124
3125     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3126     bridge_flush(br);
3127
3128     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3129     m->bridge = br;
3130     m->idx = i;
3131     m->name = xstrdup(name);
3132     svec_init(&m->src_ports);
3133     svec_init(&m->dst_ports);
3134     m->vlans = NULL;
3135     m->n_vlans = 0;
3136     m->out_vlan = -1;
3137     m->out_port = NULL;
3138 }
3139
3140 static void
3141 mirror_destroy(struct mirror *m)
3142 {
3143     if (m) {
3144         struct bridge *br = m->bridge;
3145         size_t i;
3146
3147         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3148             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3149             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3150         }
3151
3152         svec_destroy(&m->src_ports);
3153         svec_destroy(&m->dst_ports);
3154         free(m->vlans);
3155
3156         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3157         free(m);
3158
3159         bridge_flush(br);
3160     }
3161 }
3162
3163 static void
3164 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3165 {
3166     struct svec tmp;
3167     size_t i;
3168
3169     svec_sort_unique(ports);
3170
3171     svec_init(&tmp);
3172     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3173         const char *name = ports->names[i];
3174         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3175             svec_add(&tmp, name);
3176         } else {
3177             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3178                       m->bridge->name, m->name, name);
3179         }
3180     }
3181     svec_swap(ports, &tmp);
3182     svec_destroy(&tmp);
3183 }
3184
3185 static size_t
3186 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3187 {
3188     size_t n_vlans, i;
3189
3190     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3191      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3192      * we need right now. */
3193     svec_sort_unique(vlan_strings);
3194
3195     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3196     n_vlans = 0;
3197     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3198         const char *name = vlan_strings->names[i];
3199         int vlan;
3200         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3201             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3202                       m->bridge->name, m->name, name);
3203         } else {
3204             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3205         }
3206     }
3207     return n_vlans;
3208 }
3209
3210 static bool
3211 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3212 {
3213     size_t i;
3214
3215     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3216         if (m->vlans[i] == vlan) {
3217             return true;
3218         }
3219     }
3220     return false;
3221 }
3222
3223 static bool
3224 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3225 {
3226     size_t i;
3227
3228     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3229         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3230             return true;
3231         }
3232     }
3233     return false;
3234 }
3235
3236 static void
3237 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3238 {
3239     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3240     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3241     struct svec vlan_strings;
3242     mirror_mask_t mirror_bit;
3243     const char *out_port_name;
3244     struct port *out_port;
3245     int out_vlan;
3246     size_t n_vlans;
3247     int *vlans;
3248     size_t i;
3249     bool mirror_all_ports;
3250
3251     /* Get output port. */
3252     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3253                                 m->bridge->name, m->name);
3254     if (out_port_name) {
3255         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3256         if (!out_port) {
3257             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3258                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3259             mirror_destroy(m);
3260             free(pfx);
3261             return;
3262         }
3263         out_vlan = -1;
3264
3265         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3266             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3267                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3268         }
3269     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3270         out_port = NULL;
3271         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3272     } else {
3273         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3274                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3275                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3276         mirror_destroy(m);
3277         free(pfx);
3278         return;
3279     }
3280
3281     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3282     svec_init(&src_ports);
3283     svec_init(&dst_ports);
3284     svec_init(&ports);
3285     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3286     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3287     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3288     svec_append(&src_ports, &ports);
3289     svec_append(&dst_ports, &ports);
3290     svec_destroy(&ports);
3291     prune_ports(m, &src_ports);
3292     prune_ports(m, &dst_ports);
3293
3294     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3295     svec_init(&vlan_strings);
3296     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3297     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3298     svec_destroy(&vlan_strings);
3299
3300     /* Update mirror data. */
3301     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3302         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3303         || m->n_vlans != n_vlans
3304         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3305         || m->out_port != out_port
3306         || m->out_vlan != out_vlan) {
3307         bridge_flush(m->bridge);
3308     }
3309     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3310     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3311     free(m->vlans);
3312     m->vlans = vlans;
3313     m->n_vlans = n_vlans;
3314     m->out_port = out_port;
3315     m->out_vlan = out_vlan;
3316
3317     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3318     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3319
3320     /* Update ports. */
3321     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3322     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3323         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3324
3325         if (mirror_all_ports
3326             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3327             || (m->n_vlans
3328                 && (!port->vlan
3329                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3330                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3331             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3332         } else {
3333             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3334         }
3335
3336         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3337             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3338         } else {
3339             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3340         }
3341     }
3342
3343     /* Clean up. */
3344     svec_destroy(&src_ports);
3345     svec_destroy(&dst_ports);
3346     free(pfx);
3347 }
3348 \f
3349 /* Spanning tree protocol. */
3350
3351 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3352
3353 static void
3354 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3355 {
3356     struct bridge *br = br_;
3357     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3358     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3359     if (!iface) {
3360         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3361                      br->name, port_no);
3362     } else {
3363         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3364
3365         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, eth->eth_src);
3366         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
3367             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
3368                          "with unknown MAC", br->name, port_no);
3369         } else {
3370             union ofp_action action;
3371             flow_t flow;
3372
3373             memset(&action, 0, sizeof action);
3374             action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3375             action.output.len = htons(sizeof action);
3376             action.output.port = htons(port_no);
3377
3378             flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3379             ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3380         }
3381     }
3382     ofpbuf_delete(pkt);
3383 }
3384
3385 static void
3386 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3387 {
3388     size_t i;
3389
3390     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3391         if (br->stp) {
3392             stp_destroy(br->stp);
3393             br->stp = NULL;
3394
3395             bridge_flush(br);
3396         }
3397     } else {
3398         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3399         int bridge_priority;
3400
3401         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3402         if (!bridge_address) {
3403             if (br->stp) {
3404                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3405                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3406             } else {
3407                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3408                 eth_addr_random(mac);
3409                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3410             }
3411         }
3412
3413         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3414                          br->name)) {
3415             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3416         } else {
3417             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3418         }
3419
3420         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3421         if (!br->stp) {
3422             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3423             br->stp_last_tick = time_msec();
3424             bridge_flush(br);
3425         } else {
3426             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3427                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3428                 bridge_flush(br);
3429             }
3430         }
3431
3432         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3433             struct port *p = br->ports[i];
3434             int dp_ifidx;
3435             struct stp_port *sp;
3436             int path_cost, priority;
3437             bool enable;
3438
3439             if (!p->n_ifaces) {
3440                 continue;
3441             }
3442             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3443             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3444                 continue;
3445             }
3446
3447             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3448             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3449                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3450                                     br->name, p->name)
3451                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3452                                       br->name, p->name));
3453             if (p->is_mirror_output_port) {
3454                 enable = false;
3455             }
3456             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3457                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3458                 if (enable) {
3459                     stp_port_enable(sp);
3460                 } else {
3461                     stp_port_disable(sp);
3462                 }
3463             }
3464
3465             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3466                                     br->name, p->name);
3467             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3468
3469             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3470                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3471                                      br->name, p->name)
3472                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3473                                       br->name, p->name)
3474                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3475             stp_port_set_priority(sp, priority);
3476         }
3477
3478         brstp_adjust_timers(br);
3479     }
3480     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3481         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3482     }
3483 }
3484
3485 static void
3486 brstp_update_port_state(struct port *p)
3487 {
3488     struct bridge *br = p->bridge;
3489     enum stp_state state;
3490
3491     /* Figure out new state. */
3492     state = STP_DISABLED;
3493     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3494         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3495         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3496             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3497         }
3498     }
3499
3500     /* Update state. */
3501     if (p->stp_state != state) {
3502         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3503         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3504                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3505                      stp_state_name(state));
3506         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3507             bridge_flush(br);
3508         } else {
3509             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3510         }
3511         p->stp_state = state;
3512         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3513                             : tag_create_random());
3514     }
3515 }
3516
3517 static void
3518 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3519 {
3520     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3521     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3522     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3523
3524     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3525     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3526     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3527 }
3528
3529 static void
3530 brstp_run(struct bridge *br)
3531 {
3532     if (br->stp) {
3533         long long int now = time_msec();
3534         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3535         struct stp_port *sp;
3536
3537         if (elapsed > 0) {
3538             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3539             br->stp_last_tick = now;
3540         }
3541         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3542             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3543             if (p) {
3544                 brstp_update_port_state(p);
3545             }
3546         }
3547     }
3548 }
3549
3550 static void
3551 brstp_wait(struct bridge *br)
3552 {
3553     if (br->stp) {
3554         poll_timer_wait(1000);
3555     }
3556 }