ofproto: Remove redundant call to ofconn_get_ofproto
[sliver-openvswitch.git] / lib / dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira, Inc.
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 #include "dpif-provider.h"
19
20 #include <ctype.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <stdlib.h>
24 #include <string.h>
25
26 #include "coverage.h"
27 #include "dynamic-string.h"
28 #include "flow.h"
29 #include "netdev.h"
30 #include "netlink.h"
31 #include "odp-util.h"
32 #include "ofp-errors.h"
33 #include "ofp-print.h"
34 #include "ofp-util.h"
35 #include "ofpbuf.h"
36 #include "packets.h"
37 #include "poll-loop.h"
38 #include "shash.h"
39 #include "sset.h"
40 #include "timeval.h"
41 #include "util.h"
42 #include "valgrind.h"
43 #include "vlog.h"
44
45 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif);
46
47 COVERAGE_DEFINE(dpif_destroy);
48 COVERAGE_DEFINE(dpif_port_add);
49 COVERAGE_DEFINE(dpif_port_del);
50 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_flush);
51 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_get);
52 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_put);
53 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_del);
54 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_query_list);
55 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_query_list_n);
56 COVERAGE_DEFINE(dpif_execute);
57 COVERAGE_DEFINE(dpif_purge);
58
59 static const struct dpif_class *base_dpif_classes[] = {
60 #ifdef LINUX_DATAPATH
61     &dpif_linux_class,
62 #endif
63     &dpif_netdev_class,
64 };
65
66 struct registered_dpif_class {
67     const struct dpif_class *dpif_class;
68     int refcount;
69 };
70 static struct shash dpif_classes = SHASH_INITIALIZER(&dpif_classes);
71 static struct sset dpif_blacklist = SSET_INITIALIZER(&dpif_blacklist);
72
73 /* Rate limit for individual messages going to or from the datapath, output at
74  * DBG level.  This is very high because, if these are enabled, it is because
75  * we really need to see them. */
76 static struct vlog_rate_limit dpmsg_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
77
78 /* Not really much point in logging many dpif errors. */
79 static struct vlog_rate_limit error_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(60, 5);
80
81 static void log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error,
82                              const char *operation,
83                              const struct nlattr *key, size_t key_len,
84                              const struct dpif_flow_stats *stats,
85                              const struct nlattr *actions, size_t actions_len);
86 static void log_operation(const struct dpif *, const char *operation,
87                           int error);
88 static bool should_log_flow_message(int error);
89 static void log_flow_put_message(struct dpif *, const struct dpif_flow_put *,
90                                  int error);
91 static void log_flow_del_message(struct dpif *, const struct dpif_flow_del *,
92                                  int error);
93 static void log_execute_message(struct dpif *, const struct dpif_execute *,
94                                 int error);
95
96 static void
97 dp_initialize(void)
98 {
99     static int status = -1;
100
101     if (status < 0) {
102         int i;
103
104         status = 0;
105         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(base_dpif_classes); i++) {
106             dp_register_provider(base_dpif_classes[i]);
107         }
108     }
109 }
110
111 /* Registers a new datapath provider.  After successful registration, new
112  * datapaths of that type can be opened using dpif_open(). */
113 int
114 dp_register_provider(const struct dpif_class *new_class)
115 {
116     struct registered_dpif_class *registered_class;
117
118     if (sset_contains(&dpif_blacklist, new_class->type)) {
119         VLOG_DBG("attempted to register blacklisted provider: %s",
120                  new_class->type);
121         return EINVAL;
122     }
123
124     if (shash_find(&dpif_classes, new_class->type)) {
125         VLOG_WARN("attempted to register duplicate datapath provider: %s",
126                   new_class->type);
127         return EEXIST;
128     }
129
130     registered_class = xmalloc(sizeof *registered_class);
131     registered_class->dpif_class = new_class;
132     registered_class->refcount = 0;
133
134     shash_add(&dpif_classes, new_class->type, registered_class);
135
136     return 0;
137 }
138
139 /* Unregisters a datapath provider.  'type' must have been previously
140  * registered and not currently be in use by any dpifs.  After unregistration
141  * new datapaths of that type cannot be opened using dpif_open(). */
142 int
143 dp_unregister_provider(const char *type)
144 {
145     struct shash_node *node;
146     struct registered_dpif_class *registered_class;
147
148     node = shash_find(&dpif_classes, type);
149     if (!node) {
150         VLOG_WARN("attempted to unregister a datapath provider that is not "
151                   "registered: %s", type);
152         return EAFNOSUPPORT;
153     }
154
155     registered_class = node->data;
156     if (registered_class->refcount) {
157         VLOG_WARN("attempted to unregister in use datapath provider: %s", type);
158         return EBUSY;
159     }
160
161     shash_delete(&dpif_classes, node);
162     free(registered_class);
163
164     return 0;
165 }
166
167 /* Blacklists a provider.  Causes future calls of dp_register_provider() with
168  * a dpif_class which implements 'type' to fail. */
169 void
170 dp_blacklist_provider(const char *type)
171 {
172     sset_add(&dpif_blacklist, type);
173 }
174
175 /* Clears 'types' and enumerates the types of all currently registered datapath
176  * providers into it.  The caller must first initialize the sset. */
177 void
178 dp_enumerate_types(struct sset *types)
179 {
180     struct shash_node *node;
181
182     dp_initialize();
183     sset_clear(types);
184
185     SHASH_FOR_EACH(node, &dpif_classes) {
186         const struct registered_dpif_class *registered_class = node->data;
187         sset_add(types, registered_class->dpif_class->type);
188     }
189 }
190
191 /* Clears 'names' and enumerates the names of all known created datapaths with
192  * the given 'type'.  The caller must first initialize the sset.  Returns 0 if
193  * successful, otherwise a positive errno value.
194  *
195  * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable.  This is not
196  * considered an error. */
197 int
198 dp_enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
199 {
200     const struct registered_dpif_class *registered_class;
201     const struct dpif_class *dpif_class;
202     int error;
203
204     dp_initialize();
205     sset_clear(names);
206
207     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
208     if (!registered_class) {
209         VLOG_WARN("could not enumerate unknown type: %s", type);
210         return EAFNOSUPPORT;
211     }
212
213     dpif_class = registered_class->dpif_class;
214     error = dpif_class->enumerate ? dpif_class->enumerate(names) : 0;
215
216     if (error) {
217         VLOG_WARN("failed to enumerate %s datapaths: %s", dpif_class->type,
218                    strerror(error));
219     }
220
221     return error;
222 }
223
224 /* Parses 'datapath_name_', which is of the form [type@]name into its
225  * component pieces.  'name' and 'type' must be freed by the caller.
226  *
227  * The returned 'type' is normalized, as if by dpif_normalize_type(). */
228 void
229 dp_parse_name(const char *datapath_name_, char **name, char **type)
230 {
231     char *datapath_name = xstrdup(datapath_name_);
232     char *separator;
233
234     separator = strchr(datapath_name, '@');
235     if (separator) {
236         *separator = '\0';
237         *type = datapath_name;
238         *name = xstrdup(dpif_normalize_type(separator + 1));
239     } else {
240         *name = datapath_name;
241         *type = xstrdup(dpif_normalize_type(NULL));
242     }
243 }
244
245 static int
246 do_open(const char *name, const char *type, bool create, struct dpif **dpifp)
247 {
248     struct dpif *dpif = NULL;
249     int error;
250     struct registered_dpif_class *registered_class;
251
252     dp_initialize();
253
254     type = dpif_normalize_type(type);
255
256     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
257     if (!registered_class) {
258         VLOG_WARN("could not create datapath %s of unknown type %s", name,
259                   type);
260         error = EAFNOSUPPORT;
261         goto exit;
262     }
263
264     error = registered_class->dpif_class->open(registered_class->dpif_class,
265                                                name, create, &dpif);
266     if (!error) {
267         ovs_assert(dpif->dpif_class == registered_class->dpif_class);
268         registered_class->refcount++;
269     }
270
271 exit:
272     *dpifp = error ? NULL : dpif;
273     return error;
274 }
275
276 /* Tries to open an existing datapath named 'name' and type 'type'.  Will fail
277  * if no datapath with 'name' and 'type' exists.  'type' may be either NULL or
278  * the empty string to specify the default system type.  Returns 0 if
279  * successful, otherwise a positive errno value.  On success stores a pointer
280  * to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
281 int
282 dpif_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
283 {
284     return do_open(name, type, false, dpifp);
285 }
286
287 /* Tries to create and open a new datapath with the given 'name' and 'type'.
288  * 'type' may be either NULL or the empty string to specify the default system
289  * type.  Will fail if a datapath with 'name' and 'type' already exists.
290  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On success
291  * stores a pointer to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
292 int
293 dpif_create(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
294 {
295     return do_open(name, type, true, dpifp);
296 }
297
298 /* Tries to open a datapath with the given 'name' and 'type', creating it if it
299  * does not exist.  'type' may be either NULL or the empty string to specify
300  * the default system type.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
301  * errno value. On success stores a pointer to the datapath in '*dpifp',
302  * otherwise a null pointer. */
303 int
304 dpif_create_and_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
305 {
306     int error;
307
308     error = dpif_create(name, type, dpifp);
309     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
310         error = dpif_open(name, type, dpifp);
311         if (error) {
312             VLOG_WARN("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
313                       name, strerror(error));
314         }
315     } else if (error) {
316         VLOG_WARN("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
317     }
318     return error;
319 }
320
321 /* Closes and frees the connection to 'dpif'.  Does not destroy the datapath
322  * itself; call dpif_delete() first, instead, if that is desirable. */
323 void
324 dpif_close(struct dpif *dpif)
325 {
326     if (dpif) {
327         struct registered_dpif_class *registered_class;
328
329         registered_class = shash_find_data(&dpif_classes,
330                 dpif->dpif_class->type);
331         ovs_assert(registered_class);
332         ovs_assert(registered_class->refcount);
333
334         registered_class->refcount--;
335         dpif_uninit(dpif, true);
336     }
337 }
338
339 /* Performs periodic work needed by 'dpif'. */
340 void
341 dpif_run(struct dpif *dpif)
342 {
343     if (dpif->dpif_class->run) {
344         dpif->dpif_class->run(dpif);
345     }
346 }
347
348 /* Arranges for poll_block() to wake up when dp_run() needs to be called for
349  * 'dpif'. */
350 void
351 dpif_wait(struct dpif *dpif)
352 {
353     if (dpif->dpif_class->wait) {
354         dpif->dpif_class->wait(dpif);
355     }
356 }
357
358 /* Returns the name of datapath 'dpif' prefixed with the type
359  * (for use in log messages). */
360 const char *
361 dpif_name(const struct dpif *dpif)
362 {
363     return dpif->full_name;
364 }
365
366 /* Returns the name of datapath 'dpif' without the type
367  * (for use in device names). */
368 const char *
369 dpif_base_name(const struct dpif *dpif)
370 {
371     return dpif->base_name;
372 }
373
374 /* Returns the type of datapath 'dpif'. */
375 const char *
376 dpif_type(const struct dpif *dpif)
377 {
378     return dpif->dpif_class->type;
379 }
380
381 /* Returns the fully spelled out name for the given datapath 'type'.
382  *
383  * Normalized type string can be compared with strcmp().  Unnormalized type
384  * string might be the same even if they have different spellings. */
385 const char *
386 dpif_normalize_type(const char *type)
387 {
388     return type && type[0] ? type : "system";
389 }
390
391 /* Destroys the datapath that 'dpif' is connected to, first removing all of its
392  * ports.  After calling this function, it does not make sense to pass 'dpif'
393  * to any functions other than dpif_name() or dpif_close(). */
394 int
395 dpif_delete(struct dpif *dpif)
396 {
397     int error;
398
399     COVERAGE_INC(dpif_destroy);
400
401     error = dpif->dpif_class->destroy(dpif);
402     log_operation(dpif, "delete", error);
403     return error;
404 }
405
406 /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'.  Returns 0 if successful,
407  * otherwise a positive errno value. */
408 int
409 dpif_get_dp_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
410 {
411     int error = dpif->dpif_class->get_stats(dpif, stats);
412     if (error) {
413         memset(stats, 0, sizeof *stats);
414     }
415     log_operation(dpif, "get_stats", error);
416     return error;
417 }
418
419 const char *
420 dpif_port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
421 {
422     struct registered_dpif_class *registered_class;
423
424     datapath_type = dpif_normalize_type(datapath_type);
425
426     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, datapath_type);
427     if (!registered_class
428             || !registered_class->dpif_class->port_open_type) {
429         return port_type;
430     }
431
432     return registered_class->dpif_class->port_open_type(
433                           registered_class->dpif_class, port_type);
434 }
435
436 /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'dpif'.  If 'port_nop' is
437  * non-null and its value is not UINT32_MAX, then attempts to use the
438  * value as the port number.
439  *
440  * If successful, returns 0 and sets '*port_nop' to the new port's port
441  * number (if 'port_nop' is non-null).  On failure, returns a positive
442  * errno value and sets '*port_nop' to UINT32_MAX (if 'port_nop' is
443  * non-null). */
444 int
445 dpif_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev, uint32_t *port_nop)
446 {
447     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
448     uint32_t port_no = UINT32_MAX;
449     int error;
450
451     COVERAGE_INC(dpif_port_add);
452
453     if (port_nop) {
454         port_no = *port_nop;
455     }
456
457     error = dpif->dpif_class->port_add(dpif, netdev, &port_no);
458     if (!error) {
459         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: added %s as port %"PRIu32,
460                     dpif_name(dpif), netdev_name, port_no);
461     } else {
462         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to add %s as port: %s",
463                      dpif_name(dpif), netdev_name, strerror(error));
464         port_no = UINT32_MAX;
465     }
466     if (port_nop) {
467         *port_nop = port_no;
468     }
469     return error;
470 }
471
472 /* Attempts to remove 'dpif''s port number 'port_no'.  Returns 0 if successful,
473  * otherwise a positive errno value. */
474 int
475 dpif_port_del(struct dpif *dpif, uint32_t port_no)
476 {
477     int error;
478
479     COVERAGE_INC(dpif_port_del);
480
481     error = dpif->dpif_class->port_del(dpif, port_no);
482     if (!error) {
483         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port_del(%"PRIu32")",
484                     dpif_name(dpif), port_no);
485     } else {
486         log_operation(dpif, "port_del", error);
487     }
488     return error;
489 }
490
491 /* Makes a deep copy of 'src' into 'dst'. */
492 void
493 dpif_port_clone(struct dpif_port *dst, const struct dpif_port *src)
494 {
495     dst->name = xstrdup(src->name);
496     dst->type = xstrdup(src->type);
497     dst->port_no = src->port_no;
498 }
499
500 /* Frees memory allocated to members of 'dpif_port'.
501  *
502  * Do not call this function on a dpif_port obtained from
503  * dpif_port_dump_next(): that function retains ownership of the data in the
504  * dpif_port. */
505 void
506 dpif_port_destroy(struct dpif_port *dpif_port)
507 {
508     free(dpif_port->name);
509     free(dpif_port->type);
510 }
511
512 /* Checks if port named 'devname' exists in 'dpif'.  If so, returns
513  * true; otherwise, returns false. */
514 bool
515 dpif_port_exists(const struct dpif *dpif, const char *devname)
516 {
517     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, NULL);
518     if (error != 0 && error != ENOENT && error != ENODEV) {
519         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %s: %s",
520                      dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
521     }
522
523     return !error;
524 }
525
526 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
527  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
528  * value.
529  *
530  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
531  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
532 int
533 dpif_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
534                           struct dpif_port *port)
535 {
536     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_number(dpif, port_no, port);
537     if (!error) {
538         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port %"PRIu32" is device %s",
539                     dpif_name(dpif), port_no, port->name);
540     } else {
541         memset(port, 0, sizeof *port);
542         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %"PRIu32": %s",
543                      dpif_name(dpif), port_no, strerror(error));
544     }
545     return error;
546 }
547
548 /* Looks up port named 'devname' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
549  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
550  * value.
551  *
552  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
553  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
554 int
555 dpif_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
556                         struct dpif_port *port)
557 {
558     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, port);
559     if (!error) {
560         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: device %s is on port %"PRIu32,
561                     dpif_name(dpif), devname, port->port_no);
562     } else {
563         memset(port, 0, sizeof *port);
564
565         /* For ENOENT or ENODEV we use DBG level because the caller is probably
566          * interested in whether 'dpif' actually has a port 'devname', so that
567          * it's not an issue worth logging if it doesn't.  Other errors are
568          * uncommon and more likely to indicate a real problem. */
569         VLOG_RL(&error_rl,
570                 error == ENOENT || error == ENODEV ? VLL_DBG : VLL_WARN,
571                 "%s: failed to query port %s: %s",
572                 dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
573     }
574     return error;
575 }
576
577 /* Returns one greater than the maximum port number accepted in flow
578  * actions. */
579 int
580 dpif_get_max_ports(const struct dpif *dpif)
581 {
582     return dpif->dpif_class->get_max_ports(dpif);
583 }
584
585 /* Returns the Netlink PID value to supply in OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
586  * as the OVS_USERSPACE_ATTR_PID attribute's value, for use in flows whose
587  * packets arrived on port 'port_no'.
588  *
589  * A 'port_no' of UINT32_MAX is a special case: it returns a reserved PID, not
590  * allocated to any port, that the client may use for special purposes.
591  *
592  * The return value is only meaningful when DPIF_UC_ACTION has been enabled in
593  * the 'dpif''s listen mask.  It is allowed to change when DPIF_UC_ACTION is
594  * disabled and then re-enabled, so a client that does that must be prepared to
595  * update all of the flows that it installed that contain
596  * OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions. */
597 uint32_t
598 dpif_port_get_pid(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no)
599 {
600     return (dpif->dpif_class->port_get_pid
601             ? (dpif->dpif_class->port_get_pid)(dpif, port_no)
602             : 0);
603 }
604
605 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and copies
606  * the port's name into the 'name_size' bytes in 'name', ensuring that the
607  * result is null-terminated.  On failure, returns a positive errno value and
608  * makes 'name' the empty string. */
609 int
610 dpif_port_get_name(struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
611                    char *name, size_t name_size)
612 {
613     struct dpif_port port;
614     int error;
615
616     ovs_assert(name_size > 0);
617
618     error = dpif_port_query_by_number(dpif, port_no, &port);
619     if (!error) {
620         ovs_strlcpy(name, port.name, name_size);
621         dpif_port_destroy(&port);
622     } else {
623         *name = '\0';
624     }
625     return error;
626 }
627
628 /* Initializes 'dump' to begin dumping the ports in a dpif.
629  *
630  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
631  * dump operation is provided when it is completed by calling
632  * dpif_port_dump_done().
633  */
634 void
635 dpif_port_dump_start(struct dpif_port_dump *dump, const struct dpif *dpif)
636 {
637     dump->dpif = dpif;
638     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_start(dpif, &dump->state);
639     log_operation(dpif, "port_dump_start", dump->error);
640 }
641
642 /* Attempts to retrieve another port from 'dump', which must have been
643  * initialized with dpif_port_dump_start().  On success, stores a new dpif_port
644  * into 'port' and returns true.  On failure, returns false.
645  *
646  * Failure might indicate an actual error or merely that the last port has been
647  * dumped.  An error status for the entire dump operation is provided when it
648  * is completed by calling dpif_port_dump_done().
649  *
650  * The dpif owns the data stored in 'port'.  It will remain valid until at
651  * least the next time 'dump' is passed to dpif_port_dump_next() or
652  * dpif_port_dump_done(). */
653 bool
654 dpif_port_dump_next(struct dpif_port_dump *dump, struct dpif_port *port)
655 {
656     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
657
658     if (dump->error) {
659         return false;
660     }
661
662     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_next(dpif, dump->state, port);
663     if (dump->error == EOF) {
664         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all ports", dpif_name(dpif));
665     } else {
666         log_operation(dpif, "port_dump_next", dump->error);
667     }
668
669     if (dump->error) {
670         dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
671         return false;
672     }
673     return true;
674 }
675
676 /* Completes port table dump operation 'dump', which must have been initialized
677  * with dpif_port_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
678  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
679 int
680 dpif_port_dump_done(struct dpif_port_dump *dump)
681 {
682     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
683     if (!dump->error) {
684         dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
685         log_operation(dpif, "port_dump_done", dump->error);
686     }
687     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
688 }
689
690 /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
691  * 'dpif' has changed, this function does one of the following:
692  *
693  * - Stores the name of the device that was added to or deleted from 'dpif' in
694  *   '*devnamep' and returns 0.  The caller is responsible for freeing
695  *   '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
696  *
697  * - Returns ENOBUFS and sets '*devnamep' to NULL.
698  *
699  * This function may also return 'false positives', where it returns 0 and
700  * '*devnamep' names a device that was not actually added or deleted or it
701  * returns ENOBUFS without any change.
702  *
703  * Returns EAGAIN if the set of ports in 'dpif' has not changed.  May also
704  * return other positive errno values to indicate that something has gone
705  * wrong. */
706 int
707 dpif_port_poll(const struct dpif *dpif, char **devnamep)
708 {
709     int error = dpif->dpif_class->port_poll(dpif, devnamep);
710     if (error) {
711         *devnamep = NULL;
712     }
713     return error;
714 }
715
716 /* Arranges for the poll loop to wake up when port_poll(dpif) will return a
717  * value other than EAGAIN. */
718 void
719 dpif_port_poll_wait(const struct dpif *dpif)
720 {
721     dpif->dpif_class->port_poll_wait(dpif);
722 }
723
724 /* Extracts the flow stats for a packet.  The 'flow' and 'packet'
725  * arguments must have been initialized through a call to flow_extract().
726  * 'used' is stored into stats->used. */
727 void
728 dpif_flow_stats_extract(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
729                         long long int used, struct dpif_flow_stats *stats)
730 {
731     stats->tcp_flags = packet_get_tcp_flags(packet, flow);
732     stats->n_bytes = packet->size;
733     stats->n_packets = 1;
734     stats->used = used;
735 }
736
737 /* Appends a human-readable representation of 'stats' to 's'. */
738 void
739 dpif_flow_stats_format(const struct dpif_flow_stats *stats, struct ds *s)
740 {
741     ds_put_format(s, "packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
742                   stats->n_packets, stats->n_bytes);
743     if (stats->used) {
744         ds_put_format(s, "%.3fs", (time_msec() - stats->used) / 1000.0);
745     } else {
746         ds_put_format(s, "never");
747     }
748     if (stats->tcp_flags) {
749         ds_put_cstr(s, ", flags:");
750         packet_format_tcp_flags(s, stats->tcp_flags);
751     }
752 }
753
754 /* Deletes all flows from 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a
755  * positive errno value.  */
756 int
757 dpif_flow_flush(struct dpif *dpif)
758 {
759     int error;
760
761     COVERAGE_INC(dpif_flow_flush);
762
763     error = dpif->dpif_class->flow_flush(dpif);
764     log_operation(dpif, "flow_flush", error);
765     return error;
766 }
767
768 /* Queries 'dpif' for a flow entry.  The flow is specified by the Netlink
769  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
770  * 'key'.
771  *
772  * Returns 0 if successful.  If no flow matches, returns ENOENT.  On other
773  * failure, returns a positive errno value.
774  *
775  * If 'actionsp' is nonnull, then on success '*actionsp' will be set to an
776  * ofpbuf owned by the caller that contains the Netlink attributes for the
777  * flow's actions.  The caller must free the ofpbuf (with ofpbuf_delete()) when
778  * it is no longer needed.
779  *
780  * If 'stats' is nonnull, then on success it will be updated with the flow's
781  * statistics. */
782 int
783 dpif_flow_get(const struct dpif *dpif,
784               const struct nlattr *key, size_t key_len,
785               struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats)
786 {
787     int error;
788
789     COVERAGE_INC(dpif_flow_get);
790
791     error = dpif->dpif_class->flow_get(dpif, key, key_len, actionsp, stats);
792     if (error) {
793         if (actionsp) {
794             *actionsp = NULL;
795         }
796         if (stats) {
797             memset(stats, 0, sizeof *stats);
798         }
799     }
800     if (should_log_flow_message(error)) {
801         const struct nlattr *actions;
802         size_t actions_len;
803
804         if (!error && actionsp) {
805             actions = (*actionsp)->data;
806             actions_len = (*actionsp)->size;
807         } else {
808             actions = NULL;
809             actions_len = 0;
810         }
811         log_flow_message(dpif, error, "flow_get", key, key_len, stats,
812                          actions, actions_len);
813     }
814     return error;
815 }
816
817 static int
818 dpif_flow_put__(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
819 {
820     int error;
821
822     COVERAGE_INC(dpif_flow_put);
823     ovs_assert(!(put->flags & ~(DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY
824                                 | DPIF_FP_ZERO_STATS)));
825
826     error = dpif->dpif_class->flow_put(dpif, put);
827     if (error && put->stats) {
828         memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
829     }
830     log_flow_put_message(dpif, put, error);
831     return error;
832 }
833
834 /* Adds or modifies a flow in 'dpif'.  The flow is specified by the Netlink
835  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
836  * 'key'.  The associated actions are specified by the Netlink attributes with
837  * types OVS_ACTION_ATTR_* in the 'actions_len' bytes starting at 'actions'.
838  *
839  * - If the flow's key does not exist in 'dpif', then the flow will be added if
840  *   'flags' includes DPIF_FP_CREATE.  Otherwise the operation will fail with
841  *   ENOENT.
842  *
843  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be zeroed.
844  *
845  * - If the flow's key does exist in 'dpif', then the flow's actions will be
846  *   updated if 'flags' includes DPIF_FP_MODIFY.  Otherwise the operation will
847  *   fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated, then its statistics
848  *   will be zeroed if 'flags' includes DPIF_FP_ZERO_STATS, and left as-is
849  *   otherwise.
850  *
851  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
852  *   flow's statistics before the update.
853  */
854 int
855 dpif_flow_put(struct dpif *dpif, enum dpif_flow_put_flags flags,
856               const struct nlattr *key, size_t key_len,
857               const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
858               struct dpif_flow_stats *stats)
859 {
860     struct dpif_flow_put put;
861
862     put.flags = flags;
863     put.key = key;
864     put.key_len = key_len;
865     put.actions = actions;
866     put.actions_len = actions_len;
867     put.stats = stats;
868     return dpif_flow_put__(dpif, &put);
869 }
870
871 static int
872 dpif_flow_del__(struct dpif *dpif, struct dpif_flow_del *del)
873 {
874     int error;
875
876     COVERAGE_INC(dpif_flow_del);
877
878     error = dpif->dpif_class->flow_del(dpif, del);
879     if (error && del->stats) {
880         memset(del->stats, 0, sizeof *del->stats);
881     }
882     log_flow_del_message(dpif, del, error);
883     return error;
884 }
885
886 /* Deletes a flow from 'dpif' and returns 0, or returns ENOENT if 'dpif' does
887  * not contain such a flow.  The flow is specified by the Netlink attributes
888  * with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at 'key'.
889  *
890  * If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
891  * flow's statistics before its deletion. */
892 int
893 dpif_flow_del(struct dpif *dpif,
894               const struct nlattr *key, size_t key_len,
895               struct dpif_flow_stats *stats)
896 {
897     struct dpif_flow_del del;
898
899     del.key = key;
900     del.key_len = key_len;
901     del.stats = stats;
902     return dpif_flow_del__(dpif, &del);
903 }
904
905 /* Initializes 'dump' to begin dumping the flows in a dpif.
906  *
907  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
908  * dump operation is provided when it is completed by calling
909  * dpif_flow_dump_done().
910  */
911 void
912 dpif_flow_dump_start(struct dpif_flow_dump *dump, const struct dpif *dpif)
913 {
914     dump->dpif = dpif;
915     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_start(dpif, &dump->state);
916     log_operation(dpif, "flow_dump_start", dump->error);
917 }
918
919 /* Attempts to retrieve another flow from 'dump', which must have been
920  * initialized with dpif_flow_dump_start().  On success, updates the output
921  * parameters as described below and returns true.  Otherwise, returns false.
922  * Failure might indicate an actual error or merely the end of the flow table.
923  * An error status for the entire dump operation is provided when it is
924  * completed by calling dpif_flow_dump_done().
925  *
926  * On success, if 'key' and 'key_len' are nonnull then '*key' and '*key_len'
927  * will be set to Netlink attributes with types OVS_KEY_ATTR_* representing the
928  * dumped flow's key.  If 'actions' and 'actions_len' are nonnull then they are
929  * set to Netlink attributes with types OVS_ACTION_ATTR_* representing the
930  * dumped flow's actions.  If 'stats' is nonnull then it will be set to the
931  * dumped flow's statistics.
932  *
933  * All of the returned data is owned by 'dpif', not by the caller, and the
934  * caller must not modify or free it.  'dpif' guarantees that it remains
935  * accessible and unchanging until at least the next call to 'flow_dump_next'
936  * or 'flow_dump_done' for 'dump'. */
937 bool
938 dpif_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump *dump,
939                     const struct nlattr **key, size_t *key_len,
940                     const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
941                     const struct dpif_flow_stats **stats)
942 {
943     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
944     int error = dump->error;
945
946     if (!error) {
947         error = dpif->dpif_class->flow_dump_next(dpif, dump->state,
948                                                  key, key_len,
949                                                  actions, actions_len,
950                                                  stats);
951         if (error) {
952             dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
953         }
954     }
955     if (error) {
956         if (key) {
957             *key = NULL;
958             *key_len = 0;
959         }
960         if (actions) {
961             *actions = NULL;
962             *actions_len = 0;
963         }
964         if (stats) {
965             *stats = NULL;
966         }
967     }
968     if (!dump->error) {
969         if (error == EOF) {
970             VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all flows", dpif_name(dpif));
971         } else if (should_log_flow_message(error)) {
972             log_flow_message(dpif, error, "flow_dump",
973                              key ? *key : NULL, key ? *key_len : 0,
974                              stats ? *stats : NULL, actions ? *actions : NULL,
975                              actions ? *actions_len : 0);
976         }
977     }
978     dump->error = error;
979     return !error;
980 }
981
982 /* Completes flow table dump operation 'dump', which must have been initialized
983  * with dpif_flow_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
984  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
985 int
986 dpif_flow_dump_done(struct dpif_flow_dump *dump)
987 {
988     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
989     if (!dump->error) {
990         dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
991         log_operation(dpif, "flow_dump_done", dump->error);
992     }
993     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
994 }
995
996 static int
997 dpif_execute__(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute)
998 {
999     int error;
1000
1001     COVERAGE_INC(dpif_execute);
1002     if (execute->actions_len > 0) {
1003         error = dpif->dpif_class->execute(dpif, execute);
1004     } else {
1005         error = 0;
1006     }
1007
1008     log_execute_message(dpif, execute, error);
1009
1010     return error;
1011 }
1012
1013 /* Causes 'dpif' to perform the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on
1014  * the Ethernet frame specified in 'packet' taken from the flow specified in
1015  * the 'key_len' bytes of 'key'.  ('key' is mostly redundant with 'packet', but
1016  * it contains some metadata that cannot be recovered from 'packet', such as
1017  * tunnel and in_port.)
1018  *
1019  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
1020 int
1021 dpif_execute(struct dpif *dpif,
1022              const struct nlattr *key, size_t key_len,
1023              const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
1024              const struct ofpbuf *buf)
1025 {
1026     struct dpif_execute execute;
1027
1028     execute.key = key;
1029     execute.key_len = key_len;
1030     execute.actions = actions;
1031     execute.actions_len = actions_len;
1032     execute.packet = buf;
1033     return dpif_execute__(dpif, &execute);
1034 }
1035
1036 /* Executes each of the 'n_ops' operations in 'ops' on 'dpif', in the order in
1037  * which they are specified, placing each operation's results in the "output"
1038  * members documented in comments.
1039  *
1040  * This function exists because some datapaths can perform batched operations
1041  * faster than individual operations. */
1042 void
1043 dpif_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
1044 {
1045     size_t i;
1046
1047     if (dpif->dpif_class->operate) {
1048         dpif->dpif_class->operate(dpif, ops, n_ops);
1049
1050         for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1051             struct dpif_op *op = ops[i];
1052
1053             switch (op->type) {
1054             case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1055                 log_flow_put_message(dpif, &op->u.flow_put, op->error);
1056                 break;
1057
1058             case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1059                 log_flow_del_message(dpif, &op->u.flow_del, op->error);
1060                 break;
1061
1062             case DPIF_OP_EXECUTE:
1063                 log_execute_message(dpif, &op->u.execute, op->error);
1064                 break;
1065             }
1066         }
1067         return;
1068     }
1069
1070     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1071         struct dpif_op *op = ops[i];
1072
1073         switch (op->type) {
1074         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1075             op->error = dpif_flow_put__(dpif, &op->u.flow_put);
1076             break;
1077
1078         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1079             op->error = dpif_flow_del__(dpif, &op->u.flow_del);
1080             break;
1081
1082         case DPIF_OP_EXECUTE:
1083             op->error = dpif_execute__(dpif, &op->u.execute);
1084             break;
1085
1086         default:
1087             NOT_REACHED();
1088         }
1089     }
1090 }
1091
1092
1093 /* Returns a string that represents 'type', for use in log messages. */
1094 const char *
1095 dpif_upcall_type_to_string(enum dpif_upcall_type type)
1096 {
1097     switch (type) {
1098     case DPIF_UC_MISS: return "miss";
1099     case DPIF_UC_ACTION: return "action";
1100     case DPIF_N_UC_TYPES: default: return "<unknown>";
1101     }
1102 }
1103
1104 /* Enables or disables receiving packets with dpif_recv() on 'dpif'.  Returns 0
1105  * if successful, otherwise a positive errno value.
1106  *
1107  * Turning packet receive off and then back on may change the Netlink PID
1108  * assignments returned by dpif_port_get_pid().  If the client does this, it
1109  * must update all of the flows that have OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
1110  * using the new PID assignment. */
1111 int
1112 dpif_recv_set(struct dpif *dpif, bool enable)
1113 {
1114     int error = dpif->dpif_class->recv_set(dpif, enable);
1115     log_operation(dpif, "recv_set", error);
1116     return error;
1117 }
1118
1119 /* Polls for an upcall from 'dpif'.  If successful, stores the upcall into
1120  * '*upcall', using 'buf' for storage.  Should only be called if
1121  * dpif_recv_set() has been used to enable receiving packets on 'dpif'.
1122  *
1123  * 'upcall->packet' and 'upcall->key' point into data in the caller-provided
1124  * 'buf', so their memory cannot be freed separately from 'buf'.  (This is
1125  * hardly a great way to do things but it works out OK for the dpif providers
1126  * and clients that exist so far.)
1127  *
1128  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  Returns EAGAIN
1129  * if no upcall is immediately available. */
1130 int
1131 dpif_recv(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall, struct ofpbuf *buf)
1132 {
1133     int error = dpif->dpif_class->recv(dpif, upcall, buf);
1134     if (!error && !VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl)) {
1135         struct ds flow;
1136         char *packet;
1137
1138         packet = ofp_packet_to_string(upcall->packet->data,
1139                                       upcall->packet->size);
1140
1141         ds_init(&flow);
1142         odp_flow_key_format(upcall->key, upcall->key_len, &flow);
1143
1144         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s",
1145                  dpif_name(dpif), dpif_upcall_type_to_string(upcall->type),
1146                  ds_cstr(&flow), packet);
1147
1148         ds_destroy(&flow);
1149         free(packet);
1150     } else if (error && error != EAGAIN) {
1151         log_operation(dpif, "recv", error);
1152     }
1153     return error;
1154 }
1155
1156 /* Discards all messages that would otherwise be received by dpif_recv() on
1157  * 'dpif'. */
1158 void
1159 dpif_recv_purge(struct dpif *dpif)
1160 {
1161     COVERAGE_INC(dpif_purge);
1162     if (dpif->dpif_class->recv_purge) {
1163         dpif->dpif_class->recv_purge(dpif);
1164     }
1165 }
1166
1167 /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued to be
1168  * received with dpif_recv(). */
1169 void
1170 dpif_recv_wait(struct dpif *dpif)
1171 {
1172     dpif->dpif_class->recv_wait(dpif);
1173 }
1174
1175 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'dpif' into '*engine_type'
1176  * and '*engine_id', respectively. */
1177 void
1178 dpif_get_netflow_ids(const struct dpif *dpif,
1179                      uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
1180 {
1181     *engine_type = dpif->netflow_engine_type;
1182     *engine_id = dpif->netflow_engine_id;
1183 }
1184
1185 /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a priority
1186  * value used for setting packet priority.
1187  * On success, returns 0 and stores the priority into '*priority'.
1188  * On failure, returns a positive errno value and stores 0 into '*priority'. */
1189 int
1190 dpif_queue_to_priority(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
1191                        uint32_t *priority)
1192 {
1193     int error = (dpif->dpif_class->queue_to_priority
1194                  ? dpif->dpif_class->queue_to_priority(dpif, queue_id,
1195                                                        priority)
1196                  : EOPNOTSUPP);
1197     if (error) {
1198         *priority = 0;
1199     }
1200     log_operation(dpif, "queue_to_priority", error);
1201     return error;
1202 }
1203 \f
1204 void
1205 dpif_init(struct dpif *dpif, const struct dpif_class *dpif_class,
1206           const char *name,
1207           uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id)
1208 {
1209     dpif->dpif_class = dpif_class;
1210     dpif->base_name = xstrdup(name);
1211     dpif->full_name = xasprintf("%s@%s", dpif_class->type, name);
1212     dpif->netflow_engine_type = netflow_engine_type;
1213     dpif->netflow_engine_id = netflow_engine_id;
1214 }
1215
1216 /* Undoes the results of initialization.
1217  *
1218  * Normally this function only needs to be called from dpif_close().
1219  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1220  * that occurs after initialization.  It this case dpif_close() would
1221  * never be called. */
1222 void
1223 dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close)
1224 {
1225     char *base_name = dpif->base_name;
1226     char *full_name = dpif->full_name;
1227
1228     if (close) {
1229         dpif->dpif_class->close(dpif);
1230     }
1231
1232     free(base_name);
1233     free(full_name);
1234 }
1235 \f
1236 static void
1237 log_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error)
1238 {
1239     if (!error) {
1240         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: %s success", dpif_name(dpif), operation);
1241     } else if (ofperr_is_valid(error)) {
1242         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1243                      dpif_name(dpif), operation, ofperr_get_name(error));
1244     } else {
1245         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1246                      dpif_name(dpif), operation, strerror(error));
1247     }
1248 }
1249
1250 static enum vlog_level
1251 flow_message_log_level(int error)
1252 {
1253     return error ? VLL_WARN : VLL_DBG;
1254 }
1255
1256 static bool
1257 should_log_flow_message(int error)
1258 {
1259     return !vlog_should_drop(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error),
1260                              error ? &error_rl : &dpmsg_rl);
1261 }
1262
1263 static void
1264 log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error, const char *operation,
1265                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
1266                  const struct dpif_flow_stats *stats,
1267                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1268 {
1269     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1270     ds_put_format(&ds, "%s: ", dpif_name(dpif));
1271     if (error) {
1272         ds_put_cstr(&ds, "failed to ");
1273     }
1274     ds_put_format(&ds, "%s ", operation);
1275     if (error) {
1276         ds_put_format(&ds, "(%s) ", strerror(error));
1277     }
1278     odp_flow_key_format(key, key_len, &ds);
1279     if (stats) {
1280         ds_put_cstr(&ds, ", ");
1281         dpif_flow_stats_format(stats, &ds);
1282     }
1283     if (actions || actions_len) {
1284         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1285         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1286     }
1287     vlog(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error), "%s", ds_cstr(&ds));
1288     ds_destroy(&ds);
1289 }
1290
1291 static void
1292 log_flow_put_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put,
1293                      int error)
1294 {
1295     if (should_log_flow_message(error)) {
1296         struct ds s;
1297
1298         ds_init(&s);
1299         ds_put_cstr(&s, "put");
1300         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1301             ds_put_cstr(&s, "[create]");
1302         }
1303         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY) {
1304             ds_put_cstr(&s, "[modify]");
1305         }
1306         if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1307             ds_put_cstr(&s, "[zero]");
1308         }
1309         log_flow_message(dpif, error, ds_cstr(&s),
1310                          put->key, put->key_len, put->stats,
1311                          put->actions, put->actions_len);
1312         ds_destroy(&s);
1313     }
1314 }
1315
1316 static void
1317 log_flow_del_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del,
1318                      int error)
1319 {
1320     if (should_log_flow_message(error)) {
1321         log_flow_message(dpif, error, "flow_del", del->key, del->key_len,
1322                          !error ? del->stats : NULL, NULL, 0);
1323     }
1324 }
1325
1326 static void
1327 log_execute_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute,
1328                     int error)
1329 {
1330     if (!(error ? VLOG_DROP_WARN(&error_rl) : VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl))) {
1331         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1332         char *packet;
1333
1334         packet = ofp_packet_to_string(execute->packet->data,
1335                                       execute->packet->size);
1336         ds_put_format(&ds, "%s: execute ", dpif_name(dpif));
1337         format_odp_actions(&ds, execute->actions, execute->actions_len);
1338         if (error) {
1339             ds_put_format(&ds, " failed (%s)", strerror(error));
1340         }
1341         ds_put_format(&ds, " on packet %s", packet);
1342         vlog(THIS_MODULE, error ? VLL_WARN : VLL_DBG, "%s", ds_cstr(&ds));
1343         ds_destroy(&ds);
1344         free(packet);
1345     }
1346 }