secchan: Don't let queued packets exhaust memory.

The ofproto code was queuing OpenFlow messages to connections without
limiting the maximum number that could be queued at a time.  Thus, the
backlog could grow without bound and exhaust all system memory.

This commit introduces a cap on the maximum number of queued messages
in two different categories: packet-in messages and replies to OpenFlow
requests.

secchan: Fix TCP flags and IP TOS tracking for packets sent from userspace.

secchan: Fix flow statistics tracking.

Updates of flow statistics have been ad hoc and somewhat broken for some
time now.  This commit makes them much more systematic and more likely
to be correct.

secchan: Clean up and simplify handle_odp_msg().

secchan: Factor common code into new function rule_update_actions().

rule_update() was only called in two places, and each time it was done
in the same way, so factor this out into a single new function
rule_update_actions().

secchan: Optimize no-change case in modify_flow().

secchan: Factor common code into rule_remove().

Several pieces of code were calling rule_uninstall(), classifier_remove(),
then rule_destroy() in sequence.  Factor this out into a helper function.

secchan: Factor common code into new function rule_insert().

This is primarily a code cleanup.  It also fixes a corner case for
statistics that formerly was properly handled in add_flow() but not in
ofproto_add_flow().

secchan: Remove unused parameter from ofproto_add_flow().

The 'packet != NULL' case was effectively dead, since every caller passed
a constant NULL here, so delete the parameter and the code to handle the
non-NULL case.

secchan: Eliminate UNKNOWN_SUPER.

When a super-rule is destroyed, secchan must reassess each of its subrules.
Each subrule might now have no super-rule (which we suspect is the common
case) or it might have a new super-rule.

Until now, secchan has "optimized" this reassessment by initially assigning
each of the deleted super-rule's subrules a super-rule of UNKNOWN_SUPER,
which is not a valid rule at all.  It did this in the hope that the
subrule would get deleted before we need to know what its super-rule is.
However, this has repeatedly led to bugs, since it's not always obvious
what code will need to find a rule's super-rule.

This commit fixes the problem by removing the "optimization" (in quotes
because there is no evidence that it was a useful optimization in
practice).

classifier: Make classifier_for_each() easier to use.

classifier_for_each() and classifier_for_each_match() previously had the
restriction that the callback could not delete any rule that would be
visited in the same call, even if it was in a different table (except for
the rule actually passed to the callback).  But a number of callers do
want to delete rules in other tables, and it is easy to eliminate that
restriction, so this commit does so.

secchan: Reduce redundancy in handle_odp_msg().

Code cleanup.

secchan: Fix OpenFlow matching on output port with OFPFC_DELETE.

The implementation of matching on out_port was only half-implemented for
OFPFC_DELETE.  It was probably just overlooked.  This commit fixes it, by
supplying the other half.

secchan: Update byte, packet counts for packets switched by hand.

Sometimes packets can get passed down to userspace, in which case secchan
has to send them using dpif_execute().  When this happened we weren't
updating the packet or byte counters.  Fix this.

datapath: Eliminate synchronize_rcu() in table swap.

We found out some time ago that synchronize_rcu() can block for multiple
seconds in some cases, so it's a good idea to eliminate as many of them
as we can.

This commit eliminates a call to synchronize_rcu() from functions that
expand or flush flow tables.  To avoid adding a member to dp_table that
specifies the "free_flows" argument to dp_table_destroy(), the commit
uses two different callback functions and manually inlines dp_table_swap()
into its callers.

Bug #1233.

datapath: Eliminate synchronize_rcu() in port group update.

We found out some time ago that synchronize_rcu() can block for multiple
seconds in some cases, so it's a good idea to eliminate as many of them
as we can.

This removes such a call in set_port_group().  This requires adding an
rcu_head to the data structure for port groups; since until now we've just
used the same "struct odp_port_group" exported to userspace, this means
that we need to introduce a new "struct dp_port_group" for internal use,
which in turn causes a fair bit of code motion.

Bug #1233.

datapath: Fix memory leak in port group.

When we destroy a datapath, we need to free its port groups also.

This is a fairly small memory leak: a few hundred bytes, at most, and
it only occurred each time a datapath was destroyed.

leak-checker: Stop logging after fstat() fails.

When fstat() fails, we should either stop logging or re-set the leak
checker hooks.  The previous code didn't do either.

leak-checker: Stop logging after an output error.

In particular it's not polite to continue trying to write to the output
file after ENOSPC, since it will immediately fill up the disk again should
anyone free up any space and keeping the log file open prevents usefully
deleting it.

leak-checker: Make output line-buffered.

Unbuffered output was ideal from the viewpoint of getting the maximum
amount of output when the process was killed, but it causes a dozen or
more system calls per log entry.  Line buffering should be a reasonable
compromise.

brcompatd: Fix formatting of /proc/net/vlan files.

The C source file that I copped this from originally didn't spell out the
tab as \t, thus it was very difficult to see.

Thanks for Justin for pointing this out.

brcompat: Use named macro in place of literal constants.

Thanks to Justin for the suggestion.

datapath: Break up GSO packets before sending to userspace.

On a Xen host, over-MTU GSO packets from virtual machines can end up sent
down by the virtual switch to userspace. This happens, for example, if a
TCP flow has a long enough "pause" that the datapath flow times out.  When
this happens, the packet is not marked as GSO when secchan sends it back up
via dpif_execute(), and the packet is then discarded in dp_xmit_skb() as
too large.

This commit solves the problem by breaking GSO packets into MTU-size pieces
before passing them along to userspace.

Tested by running "netperf" between two VMs on different boxes and running
"dpctl dp-del-flows" on the appropriate datapath a few times in the middle
and seeing that the total bandwidth didn't change much.  Verified that
packets were actually being broken up by adding a printk call inside the
"if (skb_is_gso())" block.

Thanks to Justin and Keith for review.

Bug #1133.

Fix policing performance issues with VIFs.

Policing is configured with the "tc" command.  By default, it picks up
the MTU from the interface having policy applied.  When a guest operating
systems is configured for segmentation offloading, the packets handed to
DOM0 may be substantially larger than the MTU.  The policing code was
dropping these packets, which caused performance to dive.  We now
configure policing with an MTU of 64K, which solves the problem.

Thanks to Ben for diagnosing the problem.

Fix vswitch init script "restart" and "update-modules" options

These options are not guaranteed to work reliably but are useful in
some situations, especially during development.  These changes fix
problems introduced by the combination of the vswitch and brcompatd
init files.

To make it clear that behavior may not be sane after a restart, a big
warning has been added and explicit user confirmation is requested
before the action is implemented.

Fix copy-paste errors when combining vswitchd & brcompatd init scripts

There were a couple of places where copied functionality from one
script was properly updated to work in the combined script.

Properly refer to brcompatd pidfile in init script stop option

When the init script attempted to stop brcompatd it was using the
wrong variable name to find the PID file and thus not obtaining a PID
and not stopping brcompatd.

Fix "make dist" by adding forgotten headers to the makefiles.

brcompat: Add /proc/net/vlan, /proc/net/bonding compatibility support.

This adds a kernel interface, controlled by userspace through Generic
Netlink, to create, modify, and delete files in /proc/net/vlan and
/proc/net/bonding, plus vswitch support for updating files in those
directories to fit better into legacy environments that expect specific
files to appear in those directories.

We hope that the need for this support will be temporary.

Stop attempting to add mgmt interface flows at boot time.

With the change to the bridging code so that it does not change the
state of interfaces when they are added to the bridge, this no longer
appears to help in any case I've tested.

Initial cut at merging vswitch and vswitch-brcompatd init files.

vswitch: Don't bring up interfaces when adding them to datapaths.

Xen expects that the bridge doesn't bring up interfaces when they get
added to a datapath, so bringing them up in our emulation was causing
problems on XenServer.  Keith in particular reports that this commit fixed
boot on XenServer when the management interface was configured to get an
IP address via DHCP.

This change might cause trouble or surprise for other users who do expect
interfaces to be brought up when added to a vswitch, but Keith didn't see
any new problems on XenServer.

Bug #1259.

vswitch: Fix typo in manpage.

vswitch: By default, operate standalone when controller connection fails.

The default was previously to "fail secure" (by not passing any traffic)
when the controller could not be reached, but we came to consensus that it
is better to switch traffic in a standalone mode in this case.

brcompat: Add comments to netlink header.

brcompatd: Make vars used only in brcompatd.c "static".

brcompat: Check for null pointer before reading netlink attribute.

Netlink policy parsing only checks that, if an attribute is present, then
its format is correct.  It doesn't ensure that attributes are present, so
an explicit check is needed, which this commit adds.

vswitch: Fetch interface MAC when creating an interface in iface_create().

iface_create() creates an interface but failed to initialize its MAC
address.  (Fortunately, this was only used by STP, which has not been
known to be tested recently anyhow.)

This is also needed for /proc/net/bonding and /proc/net/vlan, hence fixing
the bug now.

Have NetFlow account for first buffered packet of new flow (Bug #1162).

The record-keeping for NetFlow didn't track the buffered packet
associated with a flow add command.  We now pull the relevant data from
the buffered packet and add it to the flow rule stats.

brcomapt: Delete VLANs and bonding entries for deleted ports.

Otherwise these entries can hang around past reboot and cause trouble
later as vif numbers are reused.

Probably another part of the full solution is to delete the whole
configuration file on reboot.

Bug #1216.

datapath: Fix Xen performance when adding a VLAN tag in presence of GSO.

When the datapath needed to add a VLAN tag to a GSO packet, it would stick
it on the front of the packet and pass it along.  Then GSO would later fail
because it didn't know how to segment an 802.1Q packet.  So we need to
segment GSO packets by ourselves before we put the 802.1Q header on them.

We could avoid this problem if we could patch the main kernel, either to
add GSO support to the VLAN protocol or to support hardware-accelerated
VLAN tagging without VLAN groups configured).

Bug #1231.

datapath: Define ERR_CAST on kernels that don't already have it.

ERR_CAST was introduced in Linux 2.6.25 but it is also backported into the
Red Hat 2.6.18, so we need a configure-time check.

datapath: Attempt to checksum packets sent to controller on non-Xen kernel.

Commit 96660ad113 "datapath: Fix up checksum on Xen before forwarding to
controller" made sure that packets sent to the controller were properly
checksummed on Xen, where it happens pretty commonly that they are not.
It seems possible that on non-Xen machines this could also happen, even
though it does not seem to be common, so this commit tries to fix up
packets in that case also.

This commit adds a WARN_ON_ONCE() call to make it clear that it has
triggered.  If we ever see this warning, then we should figure out what
triggered it and make sure that this code actually works properly.

datapath: Fix VLAN tag insertion actions on Xen.

On Xen, a VM can pass a packet that needs to be checksummed up to Dom0 for
transmission on the wire.  In this case, Dom0 is supposed to pick apart
the packet, figure out the protocol, and checksum it before sending it out.
However, this fails if we insert an 802.1Q header, because the Xen routine
that picks apart packets (skb_checksum_setup() in net/core/dev.c) does not
understand 802.1Q.  Hence, we must call this function ourselves, before we
add the 802.1Q header.

Fixes bug #1215.

datapath: Fix build on 2.6.18, which doesn't have "bool" or "false".

The "bool" type is a relative newcomer to the Linux kernel, and it is
still frowned up by some developers, so instead of adding a definition
to our compatibility headers (which is what we usually do), this commit
changes "bool" to "int".

vswitch: Fix indefinite wait on reload.

If a "reload" command was sent to vswitchd via the unixctl library, then
the reconfiguration would not actually happen until another round trip
through the vswitchd poll loop.  Ordinarily this happens quickly but if
nothing is going on it can become an indefinite wait.

Fix by forcing another round trip if we need to reconfigure.

svec: Avoid calling svec_sort() when it is not necessary.

When we delete an item from a sorted array we just have to move the rest
of the items down to keep it sorted; we don't have to actually re-sort
the whole thing.

vswitch: Keep list of old interfaces sorted when reconfiguring ports.

The old_ifaces array must be sorted because we apply svec_contains() to
it, but there was nothing guaranteeing that it was sorted.  So add a
call to svec_sort().

cfg: Keep configuration sorted when adding entries.

Otherwise later cfg accesses are likely to assert-fail since the
configuration is no longer sorted.

datapath: Set only VID when adding a new header with ODPAT_SET_VLAN_VID.

ODPAT_SET_VLAN_VID is supposed to set only the VID field of the VLAN
header.  When it was only modifying an existing VLAN header, it was doing
this correctly.  However, when it added a new header, it added all of the
bits passed in as the argument, not just the VID field.  Fix this, setting
the other bits to 0 implicitly.

Also fixes the analogous problem with ODPAT_SET_VLAN_PCP.

vswitch: Strip VLAN headers correctly.

When a packet comes in on a trunk port and goes out on an implicit VLAN
port, we are supposed to strip the VLAN header (because it is implicit).
We were not doing so; instead, we were setting the VLAN field to all-1s.
Strip it properly, instead.

dpctl: When parsing actions, don't let "drop" be preceded by other actions.

The dpctl manpage says that "drop" must not be used with other actions,
but we were only checking for other actions *after* it, not just ones
before it.

dpif: Remove duplicated functionality.

dpif_flow_flush() does the same thing as dpif_flow_del_all().

Be more conservative about bringing up interfaces when vswitchd started

Previously we were starting all bridge interfaces when vswitchd
started to help resolve issues in Xen environemnts.  However, only
starting the management interface seems to be required.  The
information about which interface is the management interface is
available in /etc/xensource-inventory on Xen machines, so use that to
limit the interfaces we bring up.

Add "dp-del-flows" command to dpctl.

Add ability to delete flows from the datapath.  Currently, there is no
way to delete specific flows--it's all or nothing.  By deleting flows
from underneath the process that set them up, some confusion may arise.
For vswitchd, this only amounts to a few warning messages, though.

Add support for explicitly specifying a "drop" action when adding a flow.

When adding a flow entry with dpctl, the user specifies a set of actions
to execute when a match occurs.  If none are specified, then the packet
is implicitly dropped by OpenFlow.  When dumping these flows, the output
of dpctl shows an action of "drop".  However, dpctl did not support
adding a flow with an explicit "drop" action.  This fixes that lack of
symmetry.

Add description of table output to dpctl man page.

Adds a description of the output from the "dump-flows" and
"dump-aggregate" commands of dpctl.  Requested by NEC.

vswitch: Add unixctl command to reload configuration file synchronously.

The Xen interface-reconfigure script wants to tell vswitchd to reload
its configuration and wait until it is complete.  Until now there has
been no way to do this: sending SIGHUP causes a reload, but there is no
way to tell when it is complete.  Now "vlogconf -t <socket> -e
vswitchd/reload" does the job.

Improve infrastructure for Unix socket-based local management.

"vlog_socket" was essentially a framework for management of a process
over a simple Unix domain socket interface.  Unfortunately it was a little
too simple:

    * It was not extensible for use by clients other than vlog.

    * It was not reliable, since it was based on datagram sockets.

    * It tried to hide itself using poll_fd_callback(), instead of exposing
      itself through the poll loop as does almost every other entity in
      the build tree.

This commit replaces vlog_socket by unixctl, which fixes these problems:

    * Arbitrary commands may now be registered.

    * Use of stream sockets makes it reliable.

    * The interface is exposed to clients.

vlog: Make vlog_reopen_log_file() a no-op if no log file is open.

The --log-file option is supposed to be used to create a log file, but
until now, even if this isn't done, --reopen to the vlogconf program will
make it open one.  This behavior was unexpected, hence this commit that
prevents it from happening.

Fixes bug #905.

vswitch: Fix handling of ARPs received on bonded interfaces.

The vswitch must handle ARPs directed to broadcast that arrived on bonded
interfaces differently based on whether they are ARP requests or replies.
This cannot be done in a flow-based manner using OpenFlow, because
OpenFlow does not distinguish between ARP requests and replies.  Thus,
every such packet must be handled separately by the bonding code, and a
flow must not be set up.

Before secchan was integrated into vswitch, this was handled correctly.
This commit restores that correct behavior, by making it possible for
a normal-action callback to signal that the actions must not be used to
set up a flow.

secchan: Fix OFPPS_LINK_DOWN detection.

netdev_get_flags() was supposed to return NETDEV_CARRIER if carrier was
detected by the network device PHY, by checking for the IFF_LOWER_UP bit
in the device flags returned by the SIOCGIFFLAGS ioctl.  Unfortunately,
IFF_LOWER_UP has value 0x10000 and that ioctl returns a short int, so this
bit was always read as 0, indicating that carrier was off.

There are at least two other ways to get the carrier status.  One is via
rtnetlink with RTM_GETLINK.  Unfortunately that is only supported on Linux
2.6.19 and up.  So we fall back to the other possibility, which is
/sys/net/class/<device>/carrier.  I hope that our users mount sysfs.

dpif: Optimize no-actions case in dpif_execute().

If there are no actions, then the packet will get dropped in the kernel,
so there's no point in making the system call at all.

dpif: Improve dpif_execute() log messages.

vswitch: Drop debug print that escaped.

Remove "section"-style descriptions from vswitchd.conf man page.

Due to our using programs that can modify vswitchd.conf, such as
brcompatd and cfg-mod, we are discouraging the use of "section"-style
configuration.  The reason is that these programs prefer the
"dotted"-style, which is easier for a program to manipulate.  This
commit changes all examples to use this dotted form.

There are also a number of other cleanups and corrections that have been
made.

Change paths to match locations used in installs.

Have vswitchd and brcompatd installed into sbindir

This seems more appropriate given they won't be used by regular users
normally.

Add appropriate extension to profile.d script.

Useful path additions, aliases, and functions for vswitch debugging.

Include cfg-mod man page in extra dist.

Add vswitch init files to dist target.

vlog: Improve log message when rate-limiting.

OpenFlow works with many different kinds of messages, so it can be helpful
to state that specifically *log* messages were dropped.  Thanks to Pete
for pointing this out (see bug #1166).

vswitch: Let mgmt.fail-mode setting be default for bridge failure mode.

This simplifies configuration, since usually all bridges should fail in
the same way.

brcompat: Add support for bonded interfaces; avoid multiple cfg_read() call.s

Bonded interfaces have to be looked up under the bonding.* hierarchy, but
the code here didn't know about that.  Also, this was calling cfg_read()
and cfg_write() for every interface to be deleted, which means that our
set of bridges and interfaces could change while we were iterating.  In
theory, they shouldn't have, since the file was locked, but that
assumption still made me nervous so I eliminated it.

cfg: Avoid doing unnecessary work in cfg_del_match().

It is only necessary to compact and terminate the array if we actually
modified anything.

cfg: Always null-terminate the cfg array.

Some functions depend on the cfg array being null-terminated, so be sure
to make it so when modifying the array.

cfg_add_entry() still doesn't sort the array, but it should.

Use "policing-*" instead of "policing_*" in config.

The keys to enable policing used a "_" to separate words, but everything
else in vswitchd.conf uses a "-".  Use a "-" to be consistent.

Add hack to get around "." delimiter problem with policing vifs.

The vswitchd.conf format uses "." as a delimiter.  Unfortunately, vifs
use a "." in their name.  The port is specified as part of the key when
ingress policing is enabled, but the cfg parser balks at this.  For the
time-being, we check all valid ports to see if they have a policing
policy defined.  This is wasteful, but it works until we change the
delimiter.

cfg-mod: Add new --del-match option.

cfg: Prevent infinite loop in cfg_del_section().

When the last entry in the file was deleted, cfg_del_section() would loop
forever because *p was never set to NULL by svec_del().  (Alternatively,
it could segfault because we were accessing freed memory.)

This better implementation is also O(N) instead of O(N**2).

cfg-mod: Complain about non-option arguments, since we don't support any.

cfg-mod: Make --help work.

Use "dp-show" instead of "showdp" in dpctl.

To dump information on all datapaths, dpctl has a "showdp" command.  To
be more consistent with other datapath-specific commands, this has been
changed to "dp-show".

Add support for ingress policing.

This adds support for ingress policing to vswitchd.  This allows a user
to limit the rate of traffic entering the switch on a particular port.
This is configured on the physical port, so this a system-wide
configuration value handled through vswitchd.

NetFlow configuration is no longer is limited to eight collectors.

The vswitch.conf man page stated that at most eight collectors can be
listed per bridge.  That restriction has been lifted, so this just
brings the documentation in-line with the implementation.

Mention SPAN and RSPAN in vswitchd.conf man page.

The terms SPAN and RSPAN are often used in what we call mirroring.  This
change points out how to achieve SPAN and RSPAN configurations using our
mirroring syntax.

Use new vswitchd management settings when they change.

When changes were made to the "mgmt" section of vswitchd.conf, we
weren't noticing changes if the major sections were not modified.

Thanks to Dan for reporting this.

cfg-mod: Fix --del-section long option parsing.

Don't complain when setting STP sysfs values to the default one.

We don't support configuring STP through sysfs.  However, Xen tries to
disable STP by writing a zero value to some fields, which is our
default.  This change suppresses the warning that we don't support
setting STP sysfs values in those circumstances.

Add cfg-mod, a vswitchd.conf-style manipulation utility.

This is a first cut of a simple utility for manipulating a
vswitchd.conf-style configuration file.  It uses the same locking mechanism
as vswitchd and its related utilities, so it can be used safely on "live"
configurations.

The man page needs a bit more love with deeper explanations and
examples.

Fix reading wrong value when bad file provided.

When a non-existent config file is specified, we print an error message.
Unfortunately, this was attempting to read the filename from the wrong
variable, so a random pointer was being treated as a string.

Log a warning when the interval between poll_block() calls is excessive.

Fix failures in unit tests.

All of these unit test failures indicated bugs in the tests, not bugs in
the code under test.

Fix typo in manpage.

Add missing debian/automake.mk.

This file was previously (before commit 61538212, "boot.sh: Avoid the need
for Git repository information") generated automatically and hence in
.gitignore, so it was easy to forget to add it.

Add forgotten header files, to fix "make dist".

boot.sh: Avoid the need for Git repository information

It should not be necessary to have a Git repository to run boot.sh; a
checked-out tree should be sufficient.  This makes it so.

Some corresponding changes to ext are necessary also.

Be more liberal about what constitutes a virtual interface MAC on Xen.

The xapi sources indicate that FE:FE:FE:FE:FE:FE can sometimes be used for
virtual interfaces, in addition to the usual FE:FF:FF:FF:FF:FF, so accept
that (and other similar variants) as well.

vswitch: Do not use "xe" on XenServer, to avoid deadlock.

Commit 4ab581b949, "vswitch: Fix duplicated DPIDs observed under
XenServer," changed vswitchd to use the "xe" program to obtain the host
UUID and network name under XenServer.  Unfortunately, on XenServer pool
slaves this causes a deadlock, because on such machines "xe" always
attempts to contact the master to perform database queries.  Since vswitchd
is the entity that must set up the flow that "xe" initiates as part of
that connection, this will deadlock and fail.

Instead, get the host UUID from /etc/xensource-inventory and hash it with
the bridge name.  Discussion with the NOX folks indicates that this should
provide sufficient stability and uniqueness.