lib/dpif-linux.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18
  19 #include "dpif-linux.h"
  20
  21 #include <assert.h>
  22 #include <ctype.h>
  23 #include <errno.h>
  24 #include <fcntl.h>
  25 #include <inttypes.h>
  26 #include <net/if.h>
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/ethtool.h>
  29 #include <linux/pkt_sched.h>
  30 #include <linux/rtnetlink.h>
  31 #include <linux/sockios.h>
  32 #include <stdlib.h>
  33 #include <sys/ioctl.h>
  34 #include <sys/stat.h>
  35 #include <unistd.h>
  36
  37 #include "dpif-provider.h"
  38 #include "netdev.h"
  39 #include "netdev-vport.h"
  40 #include "netlink.h"
  41 #include "ofpbuf.h"
  42 #include "openvswitch/tunnel.h"
  43 #include "packets.h"
  44 #include "poll-loop.h"
  45 #include "rtnetlink.h"
  46 #include "rtnetlink-link.h"
  47 #include "shash.h"
  48 #include "svec.h"
  49 #include "util.h"
  50 #include "vlog.h"
  51
  52 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_linux);
  53
  54 /* Datapath interface for the openvswitch Linux kernel module. */
  55 struct dpif_linux {
  56     struct dpif dpif;
  57     int fd;
  58
  59     /* Used by dpif_linux_get_all_names(). */
  60     char *local_ifname;
  61     int minor;
  62
  63     /* Change notification. */
  64     int local_ifindex;          /* Ifindex of local port. */
  65     struct shash changed_ports;  /* Ports that have changed. */
  66     struct rtnetlink_notifier port_notifier;
  67     bool change_error;
  68 };
  69
  70 static struct vlog_rate_limit error_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(9999, 5);
  71
  72 static int do_ioctl(const struct dpif *, int cmd, const void *arg);
  73 static int open_dpif(const struct dpif_linux_vport *local_vport,
  74                      struct dpif **);
  75 static int get_openvswitch_major(void);
  76 static int create_minor(const char *name, int minor);
  77 static int open_minor(int minor, int *fdp);
  78 static int make_openvswitch_device(int minor, char **fnp);
  79 static void dpif_linux_port_changed(const struct rtnetlink_link_change *,
  80                                     void *dpif);
  81
  82 static struct dpif_linux *
  83 dpif_linux_cast(const struct dpif *dpif)
  84 {
  85     dpif_assert_class(dpif, &dpif_linux_class);
  86     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_linux, dpif);
  87 }
  88
  89 static int
  90 dpif_linux_enumerate(struct svec *all_dps)
  91 {
  92     int major;
  93     int error;
  94     int i;
  95
  96     /* Check that the Open vSwitch module is loaded. */
  97     major = get_openvswitch_major();
  98     if (major < 0) {
  99         return -major;
 100     }
 101
 102     error = 0;
 103     for (i = 0; i < ODP_MAX; i++) {
 104         struct dpif *dpif;
 105         char devname[16];
 106         int retval;
 107
 108         sprintf(devname, "dp%d", i);
 109         retval = dpif_open(devname, "system", &dpif);
 110         if (!retval) {
 111             svec_add(all_dps, devname);
 112             dpif_uninit(dpif, true);
 113         } else if (retval != ENODEV && !error) {
 114             error = retval;
 115         }
 116     }
 117     return error;
 118 }
 119
 120 static int
 121 dpif_linux_open(const struct dpif_class *class OVS_UNUSED, const char *name,
 122                 bool create, struct dpif **dpifp)
 123 {
 124     struct dpif_linux_vport request, reply;
 125     struct ofpbuf *buf;
 126     int minor;
 127     int error;
 128
 129     minor = !strncmp(name, "dp", 2)
 130             && isdigit((unsigned char)name[2]) ? atoi(name + 2) : -1;
 131     if (create) {
 132         if (minor >= 0) {
 133             error = create_minor(name, minor);
 134             if (error) {
 135                 return error;
 136             }
 137         } else {
 138             /* Scan for unused minor number. */
 139             for (minor = 0; ; minor++) {
 140                 if (minor >= ODP_MAX) {
 141                     /* All datapath numbers in use. */
 142                     return ENOBUFS;
 143                 }
 144
 145                 error = create_minor(name, minor);
 146                 if (!error) {
 147                     break;
 148                 } else if (error != EBUSY) {
 149                     return error;
 150                 }
 151             }
 152         }
 153     }
 154
 155     dpif_linux_vport_init(&request);
 156     request.cmd = ODP_VPORT_GET;
 157     request.port_no = ODPP_LOCAL;
 158     if (minor >= 0) {
 159         request.dp_idx = minor;
 160     } else {
 161         request.name = name;
 162     }
 163
 164     error = dpif_linux_vport_transact(&request, &reply, &buf);
 165     if (error) {
 166         return error;
 167     } else if (reply.port_no != ODPP_LOCAL) {
 168         /* This is an Open vSwitch device but not the local port.  We
 169          * intentionally support only using the name of the local port as the
 170          * name of a datapath; otherwise, it would be too difficult to
 171          * enumerate all the names of a datapath. */
 172         error = EOPNOTSUPP;
 173     } else {
 174         error = open_dpif(&reply, dpifp);
 175     }
 176
 177     ofpbuf_delete(buf);
 178     return error;
 179 }
 180
 181 static int
 182 open_dpif(const struct dpif_linux_vport *local_vport, struct dpif **dpifp)
 183 {
 184     int dp_idx = local_vport->dp_idx;
 185     struct dpif_linux *dpif;
 186     char *name;
 187     int error;
 188     int fd;
 189
 190     error = open_minor(dp_idx, &fd);
 191     if (error) {
 192         goto error;
 193     }
 194
 195     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 196     error = rtnetlink_link_notifier_register(&dpif->port_notifier,
 197                                              dpif_linux_port_changed, dpif);
 198     if (error) {
 199         goto error_free;
 200     }
 201
 202     name = xasprintf("dp%d", dp_idx);
 203     dpif_init(&dpif->dpif, &dpif_linux_class, name, dp_idx, dp_idx);
 204     free(name);
 205
 206     dpif->fd = fd;
 207     dpif->local_ifname = xstrdup(local_vport->name);
 208     dpif->local_ifindex = local_vport->ifindex;
 209     dpif->minor = dp_idx;
 210     shash_init(&dpif->changed_ports);
 211     dpif->change_error = false;
 212     *dpifp = &dpif->dpif;
 213
 214     return 0;
 215
 216 error_free:
 217     free(dpif);
 218     close(fd);
 219 error:
 220     return error;
 221 }
 222
 223 static void
 224 dpif_linux_close(struct dpif *dpif_)
 225 {
 226     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 227     rtnetlink_link_notifier_unregister(&dpif->port_notifier);
 228     shash_destroy(&dpif->changed_ports);
 229     free(dpif->local_ifname);
 230     close(dpif->fd);
 231     free(dpif);
 232 }
 233
 234 static int
 235 dpif_linux_get_all_names(const struct dpif *dpif_, struct svec *all_names)
 236 {
 237     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 238
 239     svec_add_nocopy(all_names, xasprintf("dp%d", dpif->minor));
 240     svec_add(all_names, dpif->local_ifname);
 241     return 0;
 242 }
 243
 244 static int
 245 dpif_linux_destroy(struct dpif *dpif_)
 246 {
 247     return do_ioctl(dpif_, ODP_DP_DESTROY, NULL);
 248 }
 249
 250 static int
 251 dpif_linux_get_stats(const struct dpif *dpif_, struct odp_stats *stats)
 252 {
 253     memset(stats, 0, sizeof *stats);
 254     return do_ioctl(dpif_, ODP_DP_STATS, stats);
 255 }
 256
 257 static int
 258 dpif_linux_get_drop_frags(const struct dpif *dpif_, bool *drop_fragsp)
 259 {
 260     int drop_frags;
 261     int error;
 262
 263     error = do_ioctl(dpif_, ODP_GET_DROP_FRAGS, &drop_frags);
 264     if (!error) {
 265         *drop_fragsp = drop_frags & 1;
 266     }
 267     return error;
 268 }
 269
 270 static int
 271 dpif_linux_set_drop_frags(struct dpif *dpif_, bool drop_frags)
 272 {
 273     int drop_frags_int = drop_frags;
 274     return do_ioctl(dpif_, ODP_SET_DROP_FRAGS, &drop_frags_int);
 275 }
 276
 277 static int
 278 dpif_linux_port_add(struct dpif *dpif_, struct netdev *netdev,
 279                     uint16_t *port_nop)
 280 {
 281     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 282     const char *name = netdev_get_name(netdev);
 283     const char *type = netdev_get_type(netdev);
 284     struct dpif_linux_vport request, reply;
 285     const struct ofpbuf *options;
 286     struct ofpbuf *buf;
 287     int error;
 288
 289     dpif_linux_vport_init(&request);
 290     request.cmd = ODP_VPORT_NEW;
 291     request.dp_idx = dpif->minor;
 292     request.type = netdev_vport_get_vport_type(netdev);
 293     if (request.type == ODP_VPORT_TYPE_UNSPEC) {
 294         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: cannot create port `%s' because it has "
 295                      "unsupported type `%s'",
 296                      dpif_name(dpif_), name, type);
 297         return EINVAL;
 298     }
 299     request.name = name;
 300
 301     options = netdev_vport_get_options(netdev);
 302     if (options && options->size) {
 303         request.options = options->data;
 304         request.options_len = options->size;
 305     }
 306
 307     error = dpif_linux_vport_transact(&request, &reply, &buf);
 308     if (!error) {
 309         *port_nop = reply.port_no;
 310         ofpbuf_delete(buf);
 311     }
 312
 313     return error;
 314 }
 315
 316 static int
 317 dpif_linux_port_del(struct dpif *dpif_, uint16_t port_no)
 318 {
 319     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 320     struct dpif_linux_vport vport;
 321
 322     dpif_linux_vport_init(&vport);
 323     vport.cmd = ODP_VPORT_DEL;
 324     vport.dp_idx = dpif->minor;
 325     vport.port_no = port_no;
 326     return dpif_linux_vport_transact(&vport, NULL, NULL);
 327 }
 328
 329 static int
 330 dpif_linux_port_query__(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
 331                         const char *port_name, struct dpif_port *dpif_port)
 332 {
 333     struct dpif_linux_vport request;
 334     struct dpif_linux_vport reply;
 335     struct ofpbuf *buf;
 336     int error;
 337
 338     dpif_linux_vport_init(&request);
 339     request.cmd = ODP_VPORT_GET;
 340     request.dp_idx = dpif_linux_cast(dpif)->minor;
 341     request.port_no = port_no;
 342     request.name = port_name;
 343
 344     error = dpif_linux_vport_transact(&request, &reply, &buf);
 345     if (!error) {
 346         dpif_port->name = xstrdup(reply.name);
 347         dpif_port->type = xstrdup(netdev_vport_get_netdev_type(&reply));
 348         dpif_port->port_no = reply.port_no;
 349         ofpbuf_delete(buf);
 350     }
 351     return error;
 352 }
 353
 354 static int
 355 dpif_linux_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
 356                                 struct dpif_port *dpif_port)
 357 {
 358     return dpif_linux_port_query__(dpif, port_no, NULL, dpif_port);
 359 }
 360
 361 static int
 362 dpif_linux_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 363                               struct dpif_port *dpif_port)
 364 {
 365     return dpif_linux_port_query__(dpif, 0, devname, dpif_port);
 366 }
 367
 368 static int
 369 dpif_linux_flow_flush(struct dpif *dpif_)
 370 {
 371     return do_ioctl(dpif_, ODP_FLOW_FLUSH, NULL);
 372 }
 373
 374 struct dpif_linux_port_state {
 375     struct ofpbuf *buf;
 376     uint32_t next;
 377 };
 378
 379 static int
 380 dpif_linux_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
 381 {
 382     *statep = xzalloc(sizeof(struct dpif_linux_port_state));
 383     return 0;
 384 }
 385
 386 static int
 387 dpif_linux_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
 388                           struct dpif_port *dpif_port)
 389 {
 390     struct dpif_linux_port_state *state = state_;
 391     struct dpif_linux_vport request, reply;
 392     struct ofpbuf *buf;
 393     int error;
 394
 395     ofpbuf_delete(state->buf);
 396     state->buf = NULL;
 397
 398     dpif_linux_vport_init(&request);
 399     request.cmd = ODP_VPORT_DUMP;
 400     request.dp_idx = dpif_linux_cast(dpif)->minor;
 401     request.port_no = state->next;
 402     error = dpif_linux_vport_transact(&request, &reply, &buf);
 403     if (error) {
 404         return error == ENODEV ? EOF : error;
 405     } else {
 406         dpif_port->name = (char *) reply.name;
 407         dpif_port->type = (char *) netdev_vport_get_netdev_type(&reply);
 408         dpif_port->port_no = reply.port_no;
 409         state->buf = buf;
 410         state->next = reply.port_no + 1;
 411         return 0;
 412     }
 413 }
 414
 415 static int
 416 dpif_linux_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
 417 {
 418     struct dpif_linux_port_state *state = state_;
 419     ofpbuf_delete(state->buf);
 420     free(state);
 421     return 0;
 422 }
 423
 424 static int
 425 dpif_linux_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep)
 426 {
 427     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 428
 429     if (dpif->change_error) {
 430         dpif->change_error = false;
 431         shash_clear(&dpif->changed_ports);
 432         return ENOBUFS;
 433     } else if (!shash_is_empty(&dpif->changed_ports)) {
 434         struct shash_node *node = shash_first(&dpif->changed_ports);
 435         *devnamep = shash_steal(&dpif->changed_ports, node);
 436         return 0;
 437     } else {
 438         return EAGAIN;
 439     }
 440 }
 441
 442 static void
 443 dpif_linux_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
 444 {
 445     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 446     if (!shash_is_empty(&dpif->changed_ports) || dpif->change_error) {
 447         poll_immediate_wake();
 448     } else {
 449         rtnetlink_link_notifier_wait();
 450     }
 451 }
 452
 453 static int
 454 dpif_linux_flow_get(const struct dpif *dpif_, struct odp_flow flows[], int n)
 455 {
 456     struct odp_flowvec fv;
 457     fv.flows = flows;
 458     fv.n_flows = n;
 459     return do_ioctl(dpif_, ODP_FLOW_GET, &fv);
 460 }
 461
 462 static int
 463 dpif_linux_flow_put(struct dpif *dpif_, struct odp_flow_put *put)
 464 {
 465     return do_ioctl(dpif_, ODP_FLOW_PUT, put);
 466 }
 467
 468 static int
 469 dpif_linux_flow_del(struct dpif *dpif_, struct odp_flow *flow)
 470 {
 471     return do_ioctl(dpif_, ODP_FLOW_DEL, flow);
 472 }
 473
 474 static int
 475 dpif_linux_flow_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
 476 {
 477     *statep = xzalloc(sizeof(struct odp_flow_dump));
 478     return 0;
 479 }
 480
 481 static int
 482 dpif_linux_flow_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state,
 483                           struct odp_flow *flow)
 484 {
 485     struct odp_flow_dump *dump = state;
 486     int error;
 487
 488     dump->flow = flow;
 489     error = do_ioctl(dpif, ODP_FLOW_DUMP, dump);
 490     return error ? error : flow->flags & ODPFF_EOF ? EOF : 0;
 491 }
 492
 493 static int
 494 dpif_linux_flow_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state)
 495 {
 496     free(state);
 497     return 0;
 498 }
 499
 500 static int
 501 dpif_linux_execute(struct dpif *dpif_,
 502                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
 503                    const struct ofpbuf *buf)
 504 {
 505     struct odp_execute execute;
 506     memset(&execute, 0, sizeof execute);
 507     execute.actions = (struct nlattr *) actions;
 508     execute.actions_len = actions_len;
 509     execute.data = buf->data;
 510     execute.length = buf->size;
 511     return do_ioctl(dpif_, ODP_EXECUTE, &execute);
 512 }
 513
 514 static int
 515 dpif_linux_recv_get_mask(const struct dpif *dpif_, int *listen_mask)
 516 {
 517     return do_ioctl(dpif_, ODP_GET_LISTEN_MASK, listen_mask);
 518 }
 519
 520 static int
 521 dpif_linux_recv_set_mask(struct dpif *dpif_, int listen_mask)
 522 {
 523     return do_ioctl(dpif_, ODP_SET_LISTEN_MASK, &listen_mask);
 524 }
 525
 526 static int
 527 dpif_linux_get_sflow_probability(const struct dpif *dpif_,
 528                                  uint32_t *probability)
 529 {
 530     return do_ioctl(dpif_, ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY, probability);
 531 }
 532
 533 static int
 534 dpif_linux_set_sflow_probability(struct dpif *dpif_, uint32_t probability)
 535 {
 536     return do_ioctl(dpif_, ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY, &probability);
 537 }
 538
 539 static int
 540 dpif_linux_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
 541                              uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
 542 {
 543     if (queue_id < 0xf000) {
 544         *priority = TC_H_MAKE(1 << 16, queue_id + 1);
 545         return 0;
 546     } else {
 547         return EINVAL;
 548     }
 549 }
 550
 551 static int
 552 parse_odp_packet(struct ofpbuf *buf, struct dpif_upcall *upcall)
 553 {
 554     static const struct nl_policy odp_packet_policy[] = {
 555         /* Always present. */
 556         [ODP_PACKET_ATTR_TYPE] = { .type = NL_A_U32 },
 557         [ODP_PACKET_ATTR_PACKET] = { .type = NL_A_UNSPEC,
 558                                      .min_len = ETH_HEADER_LEN },
 559         [ODP_PACKET_ATTR_KEY] = { .type = NL_A_NESTED },
 560
 561         /* _ODPL_ACTION_NR only. */
 562         [ODP_PACKET_ATTR_USERDATA] = { .type = NL_A_U64, .optional = true },
 563
 564         /* _ODPL_SFLOW_NR only. */
 565         [ODP_PACKET_ATTR_SAMPLE_POOL] = { .type = NL_A_U32, .optional = true },
 566         [ODP_PACKET_ATTR_ACTIONS] = { .type = NL_A_NESTED, .optional = true },
 567     };
 568
 569     struct odp_packet *odp_packet = buf->data;
 570     struct nlattr *a[ARRAY_SIZE(odp_packet_policy)];
 571
 572     if (!nl_policy_parse(buf, sizeof *odp_packet, odp_packet_policy,
 573                          a, ARRAY_SIZE(odp_packet_policy))) {
 574         return EINVAL;
 575     }
 576
 577     memset(upcall, 0, sizeof *upcall);
 578     upcall->type = nl_attr_get_u32(a[ODP_PACKET_ATTR_TYPE]);
 579     upcall->packet = buf;
 580     upcall->packet->data = (void *) nl_attr_get(a[ODP_PACKET_ATTR_PACKET]);
 581     upcall->packet->size = nl_attr_get_size(a[ODP_PACKET_ATTR_PACKET]);
 582     upcall->key = (void *) nl_attr_get(a[ODP_PACKET_ATTR_KEY]);
 583     upcall->key_len = nl_attr_get_size(a[ODP_PACKET_ATTR_KEY]);
 584     upcall->userdata = (a[ODP_PACKET_ATTR_USERDATA]
 585                         ? nl_attr_get_u64(a[ODP_PACKET_ATTR_USERDATA])
 586                         : 0);
 587     upcall->sample_pool = (a[ODP_PACKET_ATTR_SAMPLE_POOL]
 588                         ? nl_attr_get_u32(a[ODP_PACKET_ATTR_SAMPLE_POOL])
 589                            : 0);
 590     if (a[ODP_PACKET_ATTR_ACTIONS]) {
 591         upcall->actions = (void *) nl_attr_get(a[ODP_PACKET_ATTR_ACTIONS]);
 592         upcall->actions_len = nl_attr_get_size(a[ODP_PACKET_ATTR_ACTIONS]);
 593     }
 594
 595     return 0;
 596 }
 597
 598 static int
 599 dpif_linux_recv(struct dpif *dpif_, struct dpif_upcall *upcall)
 600 {
 601     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 602     struct ofpbuf *buf;
 603     int retval;
 604     int error;
 605
 606     buf = ofpbuf_new(65536);
 607     retval = read(dpif->fd, ofpbuf_tail(buf), ofpbuf_tailroom(buf));
 608     if (retval < 0) {
 609         error = errno;
 610         if (error != EAGAIN) {
 611             VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: read failed: %s",
 612                          dpif_name(dpif_), strerror(error));
 613         }
 614     } else if (retval >= sizeof(struct odp_packet)) {
 615         struct odp_packet *odp_packet = buf->data;
 616         buf->size += retval;
 617
 618         if (odp_packet->len <= retval) {
 619             error = parse_odp_packet(buf, upcall);
 620         } else {
 621             VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: discarding message truncated "
 622                          "from %"PRIu32" bytes to %d",
 623                          dpif_name(dpif_), odp_packet->len, retval);
 624             error = ERANGE;
 625         }
 626     } else if (!retval) {
 627         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: unexpected end of file", dpif_name(dpif_));
 628         error = EPROTO;
 629     } else {
 630         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: discarding too-short message (%d bytes)",
 631                      dpif_name(dpif_), retval);
 632         error = ERANGE;
 633     }
 634
 635     if (error) {
 636         ofpbuf_delete(buf);
 637     }
 638     return error;
 639 }
 640
 641 static void
 642 dpif_linux_recv_wait(struct dpif *dpif_)
 643 {
 644     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 645     poll_fd_wait(dpif->fd, POLLIN);
 646 }
 647
 648 static void
 649 dpif_linux_recv_purge(struct dpif *dpif_)
 650 {
 651     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 652     int i;
 653
 654     /* This is somewhat bogus because it assumes that the following macros have
 655      * fixed values, but it's going to go away later.  */
 656 #define DP_N_QUEUES 3
 657 #define DP_MAX_QUEUE_LEN 100
 658     for (i = 0; i < DP_N_QUEUES * DP_MAX_QUEUE_LEN; i++) {
 659         /* Reading even 1 byte discards a whole datagram and saves time. */
 660         char buffer;
 661
 662         if (read(dpif->fd, &buffer, 1) != 1) {
 663             break;
 664         }
 665     }
 666 }
 667
 668 const struct dpif_class dpif_linux_class = {
 669     "system",
 670     NULL,
 671     NULL,
 672     dpif_linux_enumerate,
 673     dpif_linux_open,
 674     dpif_linux_close,
 675     dpif_linux_get_all_names,
 676     dpif_linux_destroy,
 677     dpif_linux_get_stats,
 678     dpif_linux_get_drop_frags,
 679     dpif_linux_set_drop_frags,
 680     dpif_linux_port_add,
 681     dpif_linux_port_del,
 682     dpif_linux_port_query_by_number,
 683     dpif_linux_port_query_by_name,
 684     dpif_linux_port_dump_start,
 685     dpif_linux_port_dump_next,
 686     dpif_linux_port_dump_done,
 687     dpif_linux_port_poll,
 688     dpif_linux_port_poll_wait,
 689     dpif_linux_flow_get,
 690     dpif_linux_flow_put,
 691     dpif_linux_flow_del,
 692     dpif_linux_flow_flush,
 693     dpif_linux_flow_dump_start,
 694     dpif_linux_flow_dump_next,
 695     dpif_linux_flow_dump_done,
 696     dpif_linux_execute,
 697     dpif_linux_recv_get_mask,
 698     dpif_linux_recv_set_mask,
 699     dpif_linux_get_sflow_probability,
 700     dpif_linux_set_sflow_probability,
 701     dpif_linux_queue_to_priority,
 702     dpif_linux_recv,
 703     dpif_linux_recv_wait,
 704     dpif_linux_recv_purge,
 705 };
 706 \f
 707 static int get_openvswitch_major(void);
 708 static int get_major(const char *target);
 709
 710 static int
 711 do_ioctl(const struct dpif *dpif_, int cmd, const void *arg)
 712 {
 713     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 714     return ioctl(dpif->fd, cmd, arg) ? errno : 0;
 715 }
 716
 717 bool
 718 dpif_linux_is_internal_device(const char *name)
 719 {
 720     struct dpif_linux_vport reply;
 721     struct ofpbuf *buf;
 722     int error;
 723
 724     error = dpif_linux_vport_get(name, &reply, &buf);
 725     if (!error) {
 726         ofpbuf_delete(buf);
 727     } else if (error != ENODEV) {
 728         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: vport query failed (%s)",
 729                      name, strerror(error));
 730     }
 731
 732     return reply.type == ODP_VPORT_TYPE_INTERNAL;
 733 }
 734
 735 static int
 736 make_openvswitch_device(int minor, char **fnp)
 737 {
 738     const char dirname[] = "/dev/net";
 739     int major;
 740     dev_t dev;
 741     struct stat s;
 742     char fn[128];
 743
 744     *fnp = NULL;
 745
 746     major = get_openvswitch_major();
 747     if (major < 0) {
 748         return -major;
 749     }
 750     dev = makedev(major, minor);
 751
 752     sprintf(fn, "%s/dp%d", dirname, minor);
 753     if (!stat(fn, &s)) {
 754         if (!S_ISCHR(s.st_mode)) {
 755             VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s is not a character device, fixing",
 756                          fn);
 757         } else if (s.st_rdev != dev) {
 758             VLOG_WARN_RL(&error_rl,
 759                          "%s is device %u:%u but should be %u:%u, fixing",
 760                          fn, major(s.st_rdev), minor(s.st_rdev),
 761                          major(dev), minor(dev));
 762         } else {
 763             goto success;
 764         }
 765         if (unlink(fn)) {
 766             VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: unlink failed (%s)",
 767                          fn, strerror(errno));
 768             return errno;
 769         }
 770     } else if (errno == ENOENT) {
 771         if (stat(dirname, &s)) {
 772             if (errno == ENOENT) {
 773                 if (mkdir(dirname, 0755)) {
 774                     VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: mkdir failed (%s)",
 775                                  dirname, strerror(errno));
 776                     return errno;
 777                 }
 778             } else {
 779                 VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: stat failed (%s)",
 780                              dirname, strerror(errno));
 781                 return errno;
 782             }
 783         }
 784     } else {
 785         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: stat failed (%s)", fn, strerror(errno));
 786         return errno;
 787     }
 788
 789     /* The device needs to be created. */
 790     if (mknod(fn, S_IFCHR | 0700, dev)) {
 791         VLOG_WARN_RL(&error_rl,
 792                      "%s: creating character device %u:%u failed (%s)",
 793                      fn, major(dev), minor(dev), strerror(errno));
 794         return errno;
 795     }
 796
 797 success:
 798     *fnp = xstrdup(fn);
 799     return 0;
 800 }
 801
 802 /* Return the major device number of the Open vSwitch device.  If it
 803  * cannot be determined, a negative errno is returned. */
 804 static int
 805 get_openvswitch_major(void)
 806 {
 807     static int openvswitch_major = -1;
 808     if (openvswitch_major < 0) {
 809         openvswitch_major = get_major("openvswitch");
 810     }
 811     return openvswitch_major;
 812 }
 813
 814 static int
 815 get_major(const char *target)
 816 {
 817     const char fn[] = "/proc/devices";
 818     char line[128];
 819     FILE *file;
 820     int ln;
 821
 822     file = fopen(fn, "r");
 823     if (!file) {
 824         VLOG_ERR("opening %s failed (%s)", fn, strerror(errno));
 825         return -errno;
 826     }
 827
 828     for (ln = 1; fgets(line, sizeof line, file); ln++) {
 829         char name[64];
 830         int major;
 831
 832         if (!strncmp(line, "Character", 9) || line[0] == '\0') {
 833             /* Nothing to do. */
 834         } else if (!strncmp(line, "Block", 5)) {
 835             /* We only want character devices, so skip the rest of the file. */
 836             break;
 837         } else if (sscanf(line, "%d %63s", &major, name)) {
 838             if (!strcmp(name, target)) {
 839                 fclose(file);
 840                 return major;
 841             }
 842         } else {
 843             VLOG_WARN_ONCE("%s:%d: syntax error", fn, ln);
 844         }
 845     }
 846
 847     fclose(file);
 848
 849     VLOG_ERR("%s: %s major not found (is the module loaded?)", fn, target);
 850     return -ENODEV;
 851 }
 852
 853 static int
 854 create_minor(const char *name, int minor)
 855 {
 856     int error;
 857     int fd;
 858
 859     error = open_minor(minor, &fd);
 860     if (error) {
 861         return error;
 862     }
 863
 864     error = ioctl(fd, ODP_DP_CREATE, name) ? errno : 0;
 865     close(fd);
 866     return error;
 867 }
 868
 869 static int
 870 open_minor(int minor, int *fdp)
 871 {
 872     int error;
 873     char *fn;
 874
 875     error = make_openvswitch_device(minor, &fn);
 876     if (error) {
 877         return error;
 878     }
 879
 880     *fdp = open(fn, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
 881     if (*fdp < 0) {
 882         error = errno;
 883         VLOG_WARN("%s: open failed (%s)", fn, strerror(error));
 884         free(fn);
 885         return error;
 886     }
 887     free(fn);
 888     return 0;
 889 }
 890
 891 static void
 892 dpif_linux_port_changed(const struct rtnetlink_link_change *change,
 893                         void *dpif_)
 894 {
 895     struct dpif_linux *dpif = dpif_;
 896
 897     if (change) {
 898         if (change->master_ifindex == dpif->local_ifindex
 899             && (change->nlmsg_type == RTM_NEWLINK
 900                 || change->nlmsg_type == RTM_DELLINK))
 901         {
 902             /* Our datapath changed, either adding a new port or deleting an
 903              * existing one. */
 904             shash_add_once(&dpif->changed_ports, change->ifname, NULL);
 905         }
 906     } else {
 907         dpif->change_error = true;
 908     }
 909 }
 910 \f
 911 /* Parses the contents of 'buf', which contains a "struct odp_vport" followed
 912  * by Netlink attributes, into 'vport'.  Returns 0 if successful, otherwise a
 913  * positive errno value.
 914  *
 915  * 'vport' will contain pointers into 'buf', so the caller should not free
 916  * 'buf' while 'vport' is still in use. */
 917 static int
 918 dpif_linux_vport_from_ofpbuf(struct dpif_linux_vport *vport,
 919                              const struct ofpbuf *buf)
 920 {
 921     static const struct nl_policy odp_vport_policy[] = {
 922         [ODP_VPORT_ATTR_PORT_NO] = { .type = NL_A_U32 },
 923         [ODP_VPORT_ATTR_TYPE] = { .type = NL_A_U32 },
 924         [ODP_VPORT_ATTR_NAME] = { .type = NL_A_STRING, .max_len = IFNAMSIZ },
 925         [ODP_VPORT_ATTR_STATS] = { .type = NL_A_UNSPEC,
 926                                    .min_len = sizeof(struct rtnl_link_stats64),
 927                                    .max_len = sizeof(struct rtnl_link_stats64),
 928                                    .optional = true },
 929         [ODP_VPORT_ATTR_ADDRESS] = { .type = NL_A_UNSPEC,
 930                                      .min_len = ETH_ADDR_LEN,
 931                                      .max_len = ETH_ADDR_LEN,
 932                                      .optional = true },
 933         [ODP_VPORT_ATTR_MTU] = { .type = NL_A_U32, .optional = true },
 934         [ODP_VPORT_ATTR_OPTIONS] = { .type = NL_A_NESTED, .optional = true },
 935         [ODP_VPORT_ATTR_IFINDEX] = { .type = NL_A_U32, .optional = true },
 936         [ODP_VPORT_ATTR_IFLINK] = { .type = NL_A_U32, .optional = true },
 937     };
 938
 939     struct odp_vport *odp_vport;
 940     struct nlattr *a[ARRAY_SIZE(odp_vport_policy)];
 941
 942     dpif_linux_vport_init(vport);
 943
 944     if (!nl_policy_parse(buf, sizeof *odp_vport, odp_vport_policy,
 945                          a, ARRAY_SIZE(odp_vport_policy))) {
 946         return EINVAL;
 947     }
 948     odp_vport = buf->data;
 949
 950     vport->dp_idx = odp_vport->dp_idx;
 951     vport->port_no = nl_attr_get_u32(a[ODP_VPORT_ATTR_PORT_NO]);
 952     vport->type = nl_attr_get_u32(a[ODP_VPORT_ATTR_TYPE]);
 953     vport->name = nl_attr_get_string(a[ODP_VPORT_ATTR_NAME]);
 954     if (a[ODP_VPORT_ATTR_STATS]) {
 955         vport->stats = nl_attr_get(a[ODP_VPORT_ATTR_STATS]);
 956     }
 957     if (a[ODP_VPORT_ATTR_ADDRESS]) {
 958         vport->address = nl_attr_get(a[ODP_VPORT_ATTR_ADDRESS]);
 959     }
 960     if (a[ODP_VPORT_ATTR_MTU]) {
 961         vport->mtu = nl_attr_get_u32(a[ODP_VPORT_ATTR_MTU]);
 962     }
 963     if (a[ODP_VPORT_ATTR_OPTIONS]) {
 964         vport->options = nl_attr_get(a[ODP_VPORT_ATTR_OPTIONS]);
 965         vport->options_len = nl_attr_get_size(a[ODP_VPORT_ATTR_OPTIONS]);
 966     }
 967     if (a[ODP_VPORT_ATTR_IFINDEX]) {
 968         vport->ifindex = nl_attr_get_u32(a[ODP_VPORT_ATTR_IFINDEX]);
 969     }
 970     if (a[ODP_VPORT_ATTR_IFLINK]) {
 971         vport->iflink = nl_attr_get_u32(a[ODP_VPORT_ATTR_IFLINK]);
 972     }
 973     return 0;
 974 }
 975
 976 /* Appends to 'buf' (which must initially be empty) a "struct odp_vport"
 977  * followed by Netlink attributes corresponding to 'vport'. */
 978 static void
 979 dpif_linux_vport_to_ofpbuf(const struct dpif_linux_vport *vport,
 980                            struct ofpbuf *buf)
 981 {
 982     struct odp_vport *odp_vport;
 983
 984     ofpbuf_reserve(buf, sizeof odp_vport);
 985
 986     if (vport->port_no != UINT32_MAX) {
 987         nl_msg_put_u32(buf, ODP_VPORT_ATTR_PORT_NO, vport->port_no);
 988     }
 989
 990     if (vport->type != ODP_VPORT_TYPE_UNSPEC) {
 991         nl_msg_put_u32(buf, ODP_VPORT_ATTR_TYPE, vport->type);
 992     }
 993
 994     if (vport->name) {
 995         nl_msg_put_string(buf, ODP_VPORT_ATTR_NAME, vport->name);
 996     }
 997
 998     if (vport->stats) {
 999         nl_msg_put_unspec(buf, ODP_VPORT_ATTR_STATS,
1000                           vport->stats, sizeof *vport->stats);
1001     }
1002
1003     if (vport->address) {
1004         nl_msg_put_unspec(buf, ODP_VPORT_ATTR_ADDRESS,
1005                           vport->address, ETH_ADDR_LEN);
1006     }
1007
1008     if (vport->mtu) {
1009         nl_msg_put_u32(buf, ODP_VPORT_ATTR_MTU, vport->mtu);
1010     }
1011
1012     if (vport->options) {
1013         nl_msg_put_nested(buf, ODP_VPORT_ATTR_OPTIONS,
1014                           vport->options, vport->options_len);
1015     }
1016
1017     if (vport->ifindex) {
1018         nl_msg_put_u32(buf, ODP_VPORT_ATTR_IFINDEX, vport->ifindex);
1019     }
1020
1021     if (vport->iflink) {
1022         nl_msg_put_u32(buf, ODP_VPORT_ATTR_IFLINK, vport->iflink);
1023     }
1024
1025     odp_vport = ofpbuf_push_uninit(buf, sizeof *odp_vport);
1026     odp_vport->dp_idx = vport->dp_idx;
1027     odp_vport->len = buf->size;
1028     odp_vport->total_len = (char *) ofpbuf_end(buf) - (char *) buf->data;
1029 }
1030
1031 /* Clears 'vport' to "empty" values. */
1032 void
1033 dpif_linux_vport_init(struct dpif_linux_vport *vport)
1034 {
1035     memset(vport, 0, sizeof *vport);
1036     vport->dp_idx = UINT32_MAX;
1037     vport->port_no = UINT32_MAX;
1038 }
1039
1040 /* Executes 'request' in the kernel datapath.  If the command fails, returns a
1041  * positive errno value.  Otherwise, if 'reply' and 'bufp' are null, returns 0
1042  * without doing anything else.  If 'reply' and 'bufp' are nonnull, then the
1043  * result of the command is expected to be an odp_vport also, which is decoded
1044  * and stored in '*reply' and '*bufp'.  The caller must free '*bufp' when the
1045  * reply is no longer needed ('reply' will contain pointers into '*bufp'). */
1046 int
1047 dpif_linux_vport_transact(const struct dpif_linux_vport *request,
1048                           struct dpif_linux_vport *reply,
1049                           struct ofpbuf **bufp)
1050 {
1051     static int dp0_fd = -1;
1052     struct ofpbuf *buf = NULL;
1053     int error;
1054
1055     assert((reply != NULL) == (bufp != NULL));
1056     if (dp0_fd < 0) {
1057         int fd;
1058
1059         error = open_minor(0, &fd);
1060         if (error) {
1061             goto error;
1062         }
1063         dp0_fd = fd;
1064     }
1065
1066     buf = ofpbuf_new(1024);
1067     dpif_linux_vport_to_ofpbuf(request, buf);
1068
1069     error = ioctl(dp0_fd, request->cmd, buf->data) ? errno : 0;
1070     if (error) {
1071         goto error;
1072     }
1073
1074     if (bufp) {
1075         buf->size = ((struct odp_vport *) buf->data)->len;
1076         error = dpif_linux_vport_from_ofpbuf(reply, buf);
1077         if (error) {
1078             goto error;
1079         }
1080         *bufp = buf;
1081     } else {
1082         ofpbuf_delete(buf);
1083     }
1084     return 0;
1085
1086 error:
1087     ofpbuf_delete(buf);
1088     if (bufp) {
1089         memset(reply, 0, sizeof *reply);
1090         *bufp = NULL;
1091     }
1092     return error;
1093 }
1094
1095 /* Obtains information about the kernel vport named 'name' and stores it into
1096  * '*reply' and '*bufp'.  The caller must free '*bufp' when the reply is no
1097  * longer needed ('reply' will contain pointers into '*bufp').  */
1098 int
1099 dpif_linux_vport_get(const char *name, struct dpif_linux_vport *reply,
1100                      struct ofpbuf **bufp)
1101 {
1102     struct dpif_linux_vport request;
1103
1104     dpif_linux_vport_init(&request);
1105     request.cmd = ODP_VPORT_GET;
1106     request.name = name;
1107
1108     return dpif_linux_vport_transact(&request, reply, bufp);
1109 }
1110