6eaa5e0c84cb813f141d1ce355a65d9fcac7f9e5
[sliver-openvswitch.git] / lib / dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010 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 #include "dpif-provider.h"
19
20 #include <assert.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <errno.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26
27 #include "coverage.h"
28 #include "dynamic-string.h"
29 #include "flow.h"
30 #include "netlink.h"
31 #include "odp-util.h"
32 #include "ofp-print.h"
33 #include "ofpbuf.h"
34 #include "packets.h"
35 #include "poll-loop.h"
36 #include "svec.h"
37 #include "util.h"
38 #include "valgrind.h"
39
40 #include "vlog.h"
41 #define THIS_MODULE VLM_dpif
42
43 static const struct dpif_class *dpif_classes[] = {
44     &dpif_linux_class,
45     &dpif_netdev_class,
46 };
47 enum { N_DPIF_CLASSES = ARRAY_SIZE(dpif_classes) };
48
49 /* Rate limit for individual messages going to or from the datapath, output at
50  * DBG level.  This is very high because, if these are enabled, it is because
51  * we really need to see them. */
52 static struct vlog_rate_limit dpmsg_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
53
54 /* Not really much point in logging many dpif errors. */
55 static struct vlog_rate_limit error_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(9999, 5);
56
57 static void log_operation(const struct dpif *, const char *operation,
58                           int error);
59 static void log_flow_operation(const struct dpif *, const char *operation,
60                                int error, struct odp_flow *flow);
61 static void log_flow_put(struct dpif *, int error,
62                          const struct odp_flow_put *);
63 static bool should_log_flow_message(int error);
64 static void check_rw_odp_flow(struct odp_flow *);
65
66 /* Performs periodic work needed by all the various kinds of dpifs.
67  *
68  * If your program opens any dpifs, it must call both this function and
69  * netdev_run() within its main poll loop. */
70 void
71 dp_run(void)
72 {
73     int i;
74     for (i = 0; i < N_DPIF_CLASSES; i++) {
75         const struct dpif_class *class = dpif_classes[i];
76         if (class->run) {
77             class->run();
78         }
79     }
80 }
81
82 /* Arranges for poll_block() to wake up when dp_run() needs to be called.
83  *
84  * If your program opens any dpifs, it must call both this function and
85  * netdev_wait() within its main poll loop. */
86 void
87 dp_wait(void)
88 {
89     int i;
90     for (i = 0; i < N_DPIF_CLASSES; i++) {
91         const struct dpif_class *class = dpif_classes[i];
92         if (class->wait) {
93             class->wait();
94         }
95     }
96 }
97
98 /* Clears 'all_dps' and enumerates the names of all known created datapaths, 
99  * where possible, into it.  The caller must first initialize 'all_dps'.
100  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
101  *
102  * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable.  This is not
103  * considered an error. */
104 int
105 dp_enumerate(struct svec *all_dps)
106 {
107     int error;
108     int i;
109
110     svec_clear(all_dps);
111     error = 0;
112     for (i = 0; i < N_DPIF_CLASSES; i++) {
113         const struct dpif_class *class = dpif_classes[i];
114         int retval = class->enumerate ? class->enumerate(all_dps) : 0;
115         if (retval) {
116             VLOG_WARN("failed to enumerate %s datapaths: %s",
117                       class->name, strerror(retval));
118             if (!error) {
119                 error = retval;
120             }
121         }
122     }
123     return error;
124 }
125
126 static int
127 do_open(const char *name_, bool create, struct dpif **dpifp)
128 {
129     char *name = xstrdup(name_);
130     char *prefix, *suffix, *colon;
131     struct dpif *dpif = NULL;
132     int error;
133     int i;
134
135     colon = strchr(name, ':');
136     if (colon) {
137         *colon = '\0';
138         prefix = name;
139         suffix = colon + 1;
140     } else {
141         prefix = "";
142         suffix = name;
143     }
144
145     for (i = 0; i < N_DPIF_CLASSES; i++) {
146         const struct dpif_class *class = dpif_classes[i];
147         if (!strcmp(prefix, class->prefix)) {
148             error = class->open(name_, suffix, create, &dpif);
149             goto exit;
150         }
151     }
152     error = EAFNOSUPPORT;
153
154 exit:
155     *dpifp = error ? NULL : dpif;
156     return error;
157 }
158
159 /* Tries to open an existing datapath named 'name'.  Will fail if no datapath
160  * named 'name' exists.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno
161  * value.  On success stores a pointer to the datapath in '*dpifp', otherwise a
162  * null pointer. */
163 int
164 dpif_open(const char *name, struct dpif **dpifp)
165 {
166     return do_open(name, false, dpifp);
167 }
168
169 /* Tries to create and open a new datapath with the given 'name'.  Will fail if
170  * a datapath named 'name' already exists.  Returns 0 if successful, otherwise
171  * a positive errno value.  On success stores a pointer to the datapath in
172  * '*dpifp', otherwise a null pointer. */
173 int
174 dpif_create(const char *name, struct dpif **dpifp)
175 {
176     return do_open(name, true, dpifp);
177 }
178
179 /* Tries to open a datapath with the given 'name', creating it if it does not
180  * exist.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On
181  * success stores a pointer to the datapath in '*dpifp', otherwise a null
182  * pointer. */
183 int
184 dpif_create_and_open(const char *name, struct dpif **dpifp)
185 {
186     int error;
187
188     error = dpif_create(name, dpifp);
189     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
190         error = dpif_open(name, dpifp);
191         if (error) {
192             VLOG_WARN("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
193                       name, strerror(error));
194         }
195     } else if (error) {
196         VLOG_WARN("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
197     }
198     return error;
199 }
200
201 /* Closes and frees the connection to 'dpif'.  Does not destroy the datapath
202  * itself; call dpif_delete() first, instead, if that is desirable. */
203 void
204 dpif_close(struct dpif *dpif)
205 {
206     if (dpif) {
207         char *name = dpif->name;
208         dpif->class->close(dpif);
209         free(name);
210     }
211 }
212
213 /* Returns the name of datapath 'dpif' (for use in log messages). */
214 const char *
215 dpif_name(const struct dpif *dpif)
216 {
217     return dpif->name;
218 }
219
220 /* Enumerates all names that may be used to open 'dpif' into 'all_names'.  The
221  * Linux datapath, for example, supports opening a datapath both by number,
222  * e.g. "dp0", and by the name of the datapath's local port.  For some
223  * datapaths, this might be an infinite set (e.g. in a file name, slashes may
224  * be duplicated any number of times), in which case only the names most likely
225  * to be used will be enumerated.
226  *
227  * The caller must already have initialized 'all_names'.  Any existing names in
228  * 'all_names' will not be disturbed. */
229 int
230 dpif_get_all_names(const struct dpif *dpif, struct svec *all_names)
231 {
232     if (dpif->class->get_all_names) {
233         int error = dpif->class->get_all_names(dpif, all_names);
234         if (error) {
235             VLOG_WARN_RL(&error_rl,
236                          "failed to retrieve names for datpath %s: %s",
237                          dpif_name(dpif), strerror(error));
238         }
239         return error;
240     } else {
241         svec_add(all_names, dpif_name(dpif));
242         return 0;
243     }
244 }
245
246 /* Destroys the datapath that 'dpif' is connected to, first removing all of its
247  * ports.  After calling this function, it does not make sense to pass 'dpif'
248  * to any functions other than dpif_name() or dpif_close(). */
249 int
250 dpif_delete(struct dpif *dpif)
251 {
252     int error;
253
254     COVERAGE_INC(dpif_destroy);
255
256     error = dpif->class->delete(dpif);
257     log_operation(dpif, "delete", error);
258     return error;
259 }
260
261 /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'.  Returns 0 if successful,
262  * otherwise a positive errno value. */
263 int
264 dpif_get_dp_stats(const struct dpif *dpif, struct odp_stats *stats)
265 {
266     int error = dpif->class->get_stats(dpif, stats);
267     if (error) {
268         memset(stats, 0, sizeof *stats);
269     }
270     log_operation(dpif, "get_stats", error);
271     return error;
272 }
273
274 /* Retrieves the current IP fragment handling policy for 'dpif' into
275  * '*drop_frags': true indicates that fragments are dropped, false indicates
276  * that fragments are treated in the same way as other IP packets (except that
277  * the L4 header cannot be read).  Returns 0 if successful, otherwise a
278  * positive errno value. */
279 int
280 dpif_get_drop_frags(const struct dpif *dpif, bool *drop_frags)
281 {
282     int error = dpif->class->get_drop_frags(dpif, drop_frags);
283     if (error) {
284         *drop_frags = false;
285     }
286     log_operation(dpif, "get_drop_frags", error);
287     return error;
288 }
289
290 /* Changes 'dpif''s treatment of IP fragments to 'drop_frags', whose meaning is
291  * the same as for the get_drop_frags member function.  Returns 0 if
292  * successful, otherwise a positive errno value. */
293 int
294 dpif_set_drop_frags(struct dpif *dpif, bool drop_frags)
295 {
296     int error = dpif->class->set_drop_frags(dpif, drop_frags);
297     log_operation(dpif, "set_drop_frags", error);
298     return error;
299 }
300
301 /* Attempts to add 'devname' as a port on 'dpif', given the combination of
302  * ODP_PORT_* flags in 'flags'.  If successful, returns 0 and sets '*port_nop'
303  * to the new port's port number (if 'port_nop' is non-null).  On failure,
304  * returns a positive errno value and sets '*port_nop' to UINT16_MAX (if
305  * 'port_nop' is non-null). */
306 int
307 dpif_port_add(struct dpif *dpif, const char *devname, uint16_t flags,
308               uint16_t *port_nop)
309 {
310     uint16_t port_no;
311     int error;
312
313     COVERAGE_INC(dpif_port_add);
314
315     error = dpif->class->port_add(dpif, devname, flags, &port_no);
316     if (!error) {
317         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: added %s as port %"PRIu16,
318                     dpif_name(dpif), devname, port_no);
319     } else {
320         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to add %s as port: %s",
321                      dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
322         port_no = UINT16_MAX;
323     }
324     if (port_nop) {
325         *port_nop = port_no;
326     }
327     return error;
328 }
329
330 /* Attempts to remove 'dpif''s port number 'port_no'.  Returns 0 if successful,
331  * otherwise a positive errno value. */
332 int
333 dpif_port_del(struct dpif *dpif, uint16_t port_no)
334 {
335     int error;
336
337     COVERAGE_INC(dpif_port_del);
338
339     error = dpif->class->port_del(dpif, port_no);
340     log_operation(dpif, "port_del", error);
341     return error;
342 }
343
344 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
345  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
346  * value. */
347 int
348 dpif_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
349                           struct odp_port *port)
350 {
351     int error = dpif->class->port_query_by_number(dpif, port_no, port);
352     if (!error) {
353         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port %"PRIu16" is device %s",
354                     dpif_name(dpif), port_no, port->devname);
355     } else {
356         memset(port, 0, sizeof *port);
357         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %"PRIu16": %s",
358                      dpif_name(dpif), port_no, strerror(error));
359     }
360     return error;
361 }
362
363 /* Looks up port named 'devname' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
364  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
365  * value. */
366 int
367 dpif_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
368                         struct odp_port *port)
369 {
370     int error = dpif->class->port_query_by_name(dpif, devname, port);
371     if (!error) {
372         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: device %s is on port %"PRIu16,
373                     dpif_name(dpif), devname, port->port);
374     } else {
375         memset(port, 0, sizeof *port);
376
377         /* Log level is DBG here because all the current callers are interested
378          * in whether 'dpif' actually has a port 'devname', so that it's not an
379          * issue worth logging if it doesn't. */
380         VLOG_DBG_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %s: %s",
381                     dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
382     }
383     return error;
384 }
385
386 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and copies
387  * the port's name into the 'name_size' bytes in 'name', ensuring that the
388  * result is null-terminated.  On failure, returns a positive errno value and
389  * makes 'name' the empty string. */
390 int
391 dpif_port_get_name(struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
392                    char *name, size_t name_size)
393 {
394     struct odp_port port;
395     int error;
396
397     assert(name_size > 0);
398
399     error = dpif_port_query_by_number(dpif, port_no, &port);
400     if (!error) {
401         ovs_strlcpy(name, port.devname, name_size);
402     } else {
403         *name = '\0';
404     }
405     return error;
406 }
407
408 /* Obtains a list of all the ports in 'dpif'.
409  *
410  * If successful, returns 0 and sets '*portsp' to point to an array of
411  * appropriately initialized port structures and '*n_portsp' to the number of
412  * ports in the array.  The caller is responsible for freeing '*portp' by
413  * calling free().
414  *
415  * On failure, returns a positive errno value and sets '*portsp' to NULL and
416  * '*n_portsp' to 0. */
417 int
418 dpif_port_list(const struct dpif *dpif,
419                struct odp_port **portsp, size_t *n_portsp)
420 {
421     struct odp_port *ports;
422     size_t n_ports = 0;
423     int error;
424
425     for (;;) {
426         struct odp_stats stats;
427         int retval;
428
429         error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
430         if (error) {
431             goto exit;
432         }
433
434         ports = xcalloc(stats.n_ports, sizeof *ports);
435         retval = dpif->class->port_list(dpif, ports, stats.n_ports);
436         if (retval < 0) {
437             /* Hard error. */
438             error = -retval;
439             free(ports);
440             goto exit;
441         } else if (retval <= stats.n_ports) {
442             /* Success. */
443             error = 0;
444             n_ports = retval;
445             goto exit;
446         } else {
447             /* Soft error: port count increased behind our back.  Try again. */
448             free(ports);
449         }
450     }
451
452 exit:
453     if (error) {
454         *portsp = NULL;
455         *n_portsp = 0;
456     } else {
457         *portsp = ports;
458         *n_portsp = n_ports;
459     }
460     log_operation(dpif, "port_list", error);
461     return error;
462 }
463
464 /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
465  * 'dpif' has changed, this function does one of the following:
466  *
467  * - Stores the name of the device that was added to or deleted from 'dpif' in
468  *   '*devnamep' and returns 0.  The caller is responsible for freeing
469  *   '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
470  *
471  * - Returns ENOBUFS and sets '*devnamep' to NULL.
472  *
473  * This function may also return 'false positives', where it returns 0 and
474  * '*devnamep' names a device that was not actually added or deleted or it
475  * returns ENOBUFS without any change.
476  *
477  * Returns EAGAIN if the set of ports in 'dpif' has not changed.  May also
478  * return other positive errno values to indicate that something has gone
479  * wrong. */
480 int
481 dpif_port_poll(const struct dpif *dpif, char **devnamep)
482 {
483     int error = dpif->class->port_poll(dpif, devnamep);
484     if (error) {
485         *devnamep = NULL;
486     }
487     return error;
488 }
489
490 /* Arranges for the poll loop to wake up when port_poll(dpif) will return a
491  * value other than EAGAIN. */
492 void
493 dpif_port_poll_wait(const struct dpif *dpif)
494 {
495     dpif->class->port_poll_wait(dpif);
496 }
497
498 /* Retrieves a list of the port numbers in port group 'group' in 'dpif'.
499  *
500  * On success, returns 0 and points '*ports' to a newly allocated array of
501  * integers, each of which is a 'dpif' port number for a port in
502  * 'group'.  Stores the number of elements in the array in '*n_ports'.  The
503  * caller is responsible for freeing '*ports' by calling free().
504  *
505  * On failure, returns a positive errno value and sets '*ports' to NULL and
506  * '*n_ports' to 0. */
507 int
508 dpif_port_group_get(const struct dpif *dpif, uint16_t group,
509                     uint16_t **ports, size_t *n_ports)
510 {
511     int error;
512
513     *ports = NULL;
514     *n_ports = 0;
515     for (;;) {
516         int retval = dpif->class->port_group_get(dpif, group,
517                                                  *ports, *n_ports);
518         if (retval < 0) {
519             /* Hard error. */
520             error = -retval;
521             free(*ports);
522             *ports = NULL;
523             *n_ports = 0;
524             break;
525         } else if (retval <= *n_ports) {
526             /* Success. */
527             error = 0;
528             *n_ports = retval;
529             break;
530         } else {
531             /* Soft error: there were more ports than we expected in the
532              * group.  Try again. */
533             free(*ports);
534             *ports = xcalloc(retval, sizeof **ports);
535             *n_ports = retval;
536         }
537     }
538     log_operation(dpif, "port_group_get", error);
539     return error;
540 }
541
542 /* Updates port group 'group' in 'dpif', making it contain the 'n_ports' ports
543  * whose 'dpif' port numbers are given in 'n_ports'.  Returns 0 if
544  * successful, otherwise a positive errno value.
545  *
546  * Behavior is undefined if the values in ports[] are not unique. */
547 int
548 dpif_port_group_set(struct dpif *dpif, uint16_t group,
549                     const uint16_t ports[], size_t n_ports)
550 {
551     int error;
552
553     COVERAGE_INC(dpif_port_group_set);
554
555     error = dpif->class->port_group_set(dpif, group, ports, n_ports);
556     log_operation(dpif, "port_group_set", error);
557     return error;
558 }
559
560 /* Deletes all flows from 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a
561  * positive errno value.  */
562 int
563 dpif_flow_flush(struct dpif *dpif)
564 {
565     int error;
566
567     COVERAGE_INC(dpif_flow_flush);
568
569     error = dpif->class->flow_flush(dpif);
570     log_operation(dpif, "flow_flush", error);
571     return error;
572 }
573
574 /* Queries 'dpif' for a flow entry matching 'flow->key'.
575  *
576  * If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif', stores statistics for the
577  * flow into 'flow->stats'.  If 'flow->n_actions' is zero, then 'flow->actions'
578  * is ignored.  If 'flow->n_actions' is nonzero, then 'flow->actions' should
579  * point to an array of the specified number of actions.  At most that many of
580  * the flow's actions will be copied into that array.  'flow->n_actions' will
581  * be updated to the number of actions actually present in the flow, which may
582  * be greater than the number stored if the flow has more actions than space
583  * available in the array.
584  *
585  * If no flow matching 'flow->key' exists in 'dpif', returns ENOENT.  On other
586  * failure, returns a positive errno value. */
587 int
588 dpif_flow_get(const struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow)
589 {
590     int error;
591
592     COVERAGE_INC(dpif_flow_get);
593
594     check_rw_odp_flow(flow);
595     error = dpif->class->flow_get(dpif, flow, 1);
596     if (!error) {
597         error = flow->stats.error;
598     }
599     if (should_log_flow_message(error)) {
600         log_flow_operation(dpif, "flow_get", error, flow);
601     }
602     return error;
603 }
604
605 /* For each flow 'flow' in the 'n' flows in 'flows':
606  *
607  * - If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif':
608  *
609  *     Stores 0 into 'flow->stats.error' and stores statistics for the flow
610  *     into 'flow->stats'.
611  *
612  *     If 'flow->n_actions' is zero, then 'flow->actions' is ignored.  If
613  *     'flow->n_actions' is nonzero, then 'flow->actions' should point to an
614  *     array of the specified number of actions.  At most that many of the
615  *     flow's actions will be copied into that array.  'flow->n_actions' will
616  *     be updated to the number of actions actually present in the flow, which
617  *     may be greater than the number stored if the flow has more actions than
618  *     space available in the array.
619  *
620  * - Flow-specific errors are indicated by a positive errno value in
621  *   'flow->stats.error'.  In particular, ENOENT indicates that no flow
622  *   matching 'flow->key' exists in 'dpif'.  When an error value is stored, the
623  *   contents of 'flow->key' are preserved but other members of 'flow' should
624  *   be treated as indeterminate.
625  *
626  * Returns 0 if all 'n' flows in 'flows' were updated (whether they were
627  * individually successful or not is indicated by 'flow->stats.error',
628  * however).  Returns a positive errno value if an error that prevented this
629  * update occurred, in which the caller must not depend on any elements in
630  * 'flows' being updated or not updated.
631  */
632 int
633 dpif_flow_get_multiple(const struct dpif *dpif,
634                        struct odp_flow flows[], size_t n)
635 {
636     int error;
637     size_t i;
638
639     COVERAGE_ADD(dpif_flow_get, n);
640
641     for (i = 0; i < n; i++) {
642         check_rw_odp_flow(&flows[i]);
643     }
644
645     error = dpif->class->flow_get(dpif, flows, n);
646     log_operation(dpif, "flow_get_multiple", error);
647     return error;
648 }
649
650 /* Adds or modifies a flow in 'dpif' as specified in 'put':
651  *
652  * - If the flow specified in 'put->flow' does not exist in 'dpif', then
653  *   behavior depends on whether ODPPF_CREATE is specified in 'put->flags': if
654  *   it is, the flow will be added, otherwise the operation will fail with
655  *   ENOENT.
656  *
657  * - Otherwise, the flow specified in 'put->flow' does exist in 'dpif'.
658  *   Behavior in this case depends on whether ODPPF_MODIFY is specified in
659  *   'put->flags': if it is, the flow's actions will be updated, otherwise the
660  *   operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated, then
661  *   its statistics will be zeroed if ODPPF_ZERO_STATS is set in 'put->flags',
662  *   left as-is otherwise.
663  *
664  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
665  */
666 int
667 dpif_flow_put(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put)
668 {
669     int error;
670
671     COVERAGE_INC(dpif_flow_put);
672
673     error = dpif->class->flow_put(dpif, put);
674     if (should_log_flow_message(error)) {
675         log_flow_put(dpif, error, put);
676     }
677     return error;
678 }
679
680 /* Deletes a flow matching 'flow->key' from 'dpif' or returns ENOENT if 'dpif'
681  * does not contain such a flow.
682  *
683  * If successful, updates 'flow->stats', 'flow->n_actions', and 'flow->actions'
684  * as described for dpif_flow_get(). */
685 int
686 dpif_flow_del(struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow)
687 {
688     int error;
689
690     COVERAGE_INC(dpif_flow_del);
691
692     check_rw_odp_flow(flow);
693     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
694
695     error = dpif->class->flow_del(dpif, flow);
696     if (should_log_flow_message(error)) {
697         log_flow_operation(dpif, "delete flow", error, flow);
698     }
699     return error;
700 }
701
702 /* Stores up to 'n' flows in 'dpif' into 'flows', including their statistics
703  * but not including any information about their actions.  If successful,
704  * returns 0 and sets '*n_out' to the number of flows actually present in
705  * 'dpif', which might be greater than the number stored (if 'dpif' has more
706  * than 'n' flows).  On failure, returns a negative errno value and sets
707  * '*n_out' to 0. */
708 int
709 dpif_flow_list(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], size_t n,
710                size_t *n_out)
711 {
712     uint32_t i;
713     int retval;
714
715     COVERAGE_INC(dpif_flow_query_list);
716     if (RUNNING_ON_VALGRIND) {
717         memset(flows, 0, n * sizeof *flows);
718     } else {
719         for (i = 0; i < n; i++) {
720             flows[i].actions = NULL;
721             flows[i].n_actions = 0;
722         }
723     }
724     retval = dpif->class->flow_list(dpif, flows, n);
725     if (retval < 0) {
726         *n_out = 0;
727         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: flow list failed (%s)",
728                      dpif_name(dpif), strerror(-retval));
729         return -retval;
730     } else {
731         COVERAGE_ADD(dpif_flow_query_list_n, retval);
732         *n_out = MIN(n, retval);
733         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: listed %zu flows (of %d)",
734                     dpif_name(dpif), *n_out, retval);
735         return 0;
736     }
737 }
738
739 /* Retrieves all of the flows in 'dpif'.
740  *
741  * If successful, returns 0 and stores in '*flowsp' a pointer to a newly
742  * allocated array of flows, including their statistics but not including any
743  * information about their actions, and sets '*np' to the number of flows in
744  * '*flowsp'.  The caller is responsible for freeing '*flowsp' by calling
745  * free().
746  *
747  * On failure, returns a positive errno value and sets '*flowsp' to NULL and
748  * '*np' to 0. */
749 int
750 dpif_flow_list_all(const struct dpif *dpif,
751                    struct odp_flow **flowsp, size_t *np)
752 {
753     struct odp_stats stats;
754     struct odp_flow *flows;
755     size_t n_flows;
756     int error;
757
758     *flowsp = NULL;
759     *np = 0;
760
761     error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
762     if (error) {
763         return error;
764     }
765
766     flows = xmalloc(sizeof *flows * stats.n_flows);
767     error = dpif_flow_list(dpif, flows, stats.n_flows, &n_flows);
768     if (error) {
769         free(flows);
770         return error;
771     }
772
773     if (stats.n_flows != n_flows) {
774         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: datapath stats reported %"PRIu32" "
775                      "flows but flow listing reported %zu",
776                      dpif_name(dpif), stats.n_flows, n_flows);
777     }
778     *flowsp = flows;
779     *np = n_flows;
780     return 0;
781 }
782
783 /* Causes 'dpif' to perform the 'n_actions' actions in 'actions' on the
784  * Ethernet frame specified in 'packet'.
785  *
786  * Pretends that the frame was originally received on the port numbered
787  * 'in_port'.  This affects only ODPAT_OUTPUT_GROUP actions, which will not
788  * send a packet out their input port.  Specify the number of an unused port
789  * (e.g. UINT16_MAX is currently always unused) to avoid this behavior.
790  *
791  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
792 int
793 dpif_execute(struct dpif *dpif, uint16_t in_port,
794              const union odp_action actions[], size_t n_actions,
795              const struct ofpbuf *buf)
796 {
797     int error;
798
799     COVERAGE_INC(dpif_execute);
800     if (n_actions > 0) {
801         error = dpif->class->execute(dpif, in_port, actions, n_actions, buf);
802     } else {
803         error = 0;
804     }
805
806     if (!(error ? VLOG_DROP_WARN(&error_rl) : VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl))) {
807         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
808         char *packet = ofp_packet_to_string(buf->data, buf->size, buf->size);
809         ds_put_format(&ds, "%s: execute ", dpif_name(dpif));
810         format_odp_actions(&ds, actions, n_actions);
811         if (error) {
812             ds_put_format(&ds, " failed (%s)", strerror(error));
813         }
814         ds_put_format(&ds, " on packet %s", packet);
815         vlog(THIS_MODULE, error ? VLL_WARN : VLL_DBG, "%s", ds_cstr(&ds));
816         ds_destroy(&ds);
817         free(packet);
818     }
819     return error;
820 }
821
822 /* Retrieves 'dpif''s "listen mask" into '*listen_mask'.  Each ODPL_* bit set
823  * in '*listen_mask' indicates that dpif_recv() will receive messages of that
824  * type.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
825 int
826 dpif_recv_get_mask(const struct dpif *dpif, int *listen_mask)
827 {
828     int error = dpif->class->recv_get_mask(dpif, listen_mask);
829     if (error) {
830         *listen_mask = 0;
831     }
832     log_operation(dpif, "recv_get_mask", error);
833     return error;
834 }
835
836 /* Sets 'dpif''s "listen mask" to 'listen_mask'.  Each ODPL_* bit set in
837  * '*listen_mask' requests that dpif_recv() receive messages of that type.
838  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
839 int
840 dpif_recv_set_mask(struct dpif *dpif, int listen_mask)
841 {
842     int error = dpif->class->recv_set_mask(dpif, listen_mask);
843     log_operation(dpif, "recv_set_mask", error);
844     return error;
845 }
846
847 /* Retrieve the sFlow sampling probability.  '*probability' is expressed as the
848  * number of packets out of UINT_MAX to sample, e.g. probability/UINT_MAX is
849  * the probability of sampling a given packet.
850  *
851  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  EOPNOTSUPP
852  * indicates that 'dpif' does not support sFlow sampling. */
853 int
854 dpif_get_sflow_probability(const struct dpif *dpif, uint32_t *probability)
855 {
856     int error = (dpif->class->get_sflow_probability
857                  ? dpif->class->get_sflow_probability(dpif, probability)
858                  : EOPNOTSUPP);
859     if (error) {
860         *probability = 0;
861     }
862     log_operation(dpif, "get_sflow_probability", error);
863     return error;
864 }
865
866 /* Set the sFlow sampling probability.  'probability' is expressed as the
867  * number of packets out of UINT_MAX to sample, e.g. probability/UINT_MAX is
868  * the probability of sampling a given packet.
869  *
870  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  EOPNOTSUPP
871  * indicates that 'dpif' does not support sFlow sampling. */
872 int
873 dpif_set_sflow_probability(struct dpif *dpif, uint32_t probability)
874 {
875     int error = (dpif->class->set_sflow_probability
876                  ? dpif->class->set_sflow_probability(dpif, probability)
877                  : EOPNOTSUPP);
878     log_operation(dpif, "set_sflow_probability", error);
879     return error;
880 }
881
882 /* Attempts to receive a message from 'dpif'.  If successful, stores the
883  * message into '*packetp'.  The message, if one is received, will begin with
884  * 'struct odp_msg' as a header.  Only messages of the types selected with
885  * dpif_set_listen_mask() will ordinarily be received (but if a message type is
886  * enabled and then later disabled, some stragglers might pop up).
887  *
888  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  Returns EAGAIN
889  * if no message is immediately available. */
890 int
891 dpif_recv(struct dpif *dpif, struct ofpbuf **packetp)
892 {
893     int error = dpif->class->recv(dpif, packetp);
894     if (!error) {
895         if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
896             struct ofpbuf *buf = *packetp;
897             struct odp_msg *msg = buf->data;
898             void *payload = msg + 1;
899             size_t payload_len = buf->size - sizeof *msg;
900             char *s = ofp_packet_to_string(payload, payload_len, payload_len);
901             VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: received %s message of length "
902                         "%zu on port %"PRIu16": %s", dpif_name(dpif),
903                         (msg->type == _ODPL_MISS_NR ? "miss"
904                          : msg->type == _ODPL_ACTION_NR ? "action"
905                          : msg->type == _ODPL_SFLOW_NR ? "sFlow"
906                          : "<unknown>"),
907                         payload_len, msg->port, s);
908             free(s);
909         }
910     } else {
911         *packetp = NULL;
912     }
913     return error;
914 }
915
916 /* Discards all messages that would otherwise be received by dpif_recv() on
917  * 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
918 int
919 dpif_recv_purge(struct dpif *dpif)
920 {
921     struct odp_stats stats;
922     unsigned int i;
923     int error;
924
925     COVERAGE_INC(dpif_purge);
926
927     error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
928     if (error) {
929         return error;
930     }
931
932     for (i = 0; i < stats.max_miss_queue + stats.max_action_queue + stats.max_sflow_queue; i++) {
933         struct ofpbuf *buf;
934         error = dpif_recv(dpif, &buf);
935         if (error) {
936             return error == EAGAIN ? 0 : error;
937         }
938         ofpbuf_delete(buf);
939     }
940     return 0;
941 }
942
943 /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued to be
944  * received with dpif_recv(). */
945 void
946 dpif_recv_wait(struct dpif *dpif)
947 {
948     dpif->class->recv_wait(dpif);
949 }
950
951 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'dpif' into '*engine_type'
952  * and '*engine_id', respectively. */
953 void
954 dpif_get_netflow_ids(const struct dpif *dpif,
955                      uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
956 {
957     *engine_type = dpif->netflow_engine_type;
958     *engine_id = dpif->netflow_engine_id;
959 }
960 \f
961 void
962 dpif_init(struct dpif *dpif, const struct dpif_class *class, const char *name,
963           uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id)
964 {
965     dpif->class = class;
966     dpif->name = xstrdup(name);
967     dpif->netflow_engine_type = netflow_engine_type;
968     dpif->netflow_engine_id = netflow_engine_id;
969 }
970 \f
971 static void
972 log_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error)
973 {
974     if (!error) {
975         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: %s success", dpif_name(dpif), operation);
976     } else {
977         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
978                      dpif_name(dpif), operation, strerror(error));
979     }
980 }
981
982 static enum vlog_level
983 flow_message_log_level(int error)
984 {
985     return error ? VLL_WARN : VLL_DBG;
986 }
987
988 static bool
989 should_log_flow_message(int error)
990 {
991     return !vlog_should_drop(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error),
992                              error ? &error_rl : &dpmsg_rl);
993 }
994
995 static void
996 log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error, const char *operation,
997                  const flow_t *flow, const struct odp_flow_stats *stats,
998                  const union odp_action *actions, size_t n_actions)
999 {
1000     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1001     ds_put_format(&ds, "%s: ", dpif_name(dpif));
1002     if (error) {
1003         ds_put_cstr(&ds, "failed to ");
1004     }
1005     ds_put_format(&ds, "%s ", operation);
1006     if (error) {
1007         ds_put_format(&ds, "(%s) ", strerror(error));
1008     }
1009     flow_format(&ds, flow);
1010     if (stats) {
1011         ds_put_cstr(&ds, ", ");
1012         format_odp_flow_stats(&ds, stats);
1013     }
1014     if (actions || n_actions) {
1015         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1016         format_odp_actions(&ds, actions, n_actions);
1017     }
1018     vlog(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error), "%s", ds_cstr(&ds));
1019     ds_destroy(&ds);
1020 }
1021
1022 static void
1023 log_flow_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error,
1024                    struct odp_flow *flow)
1025 {
1026     if (error) {
1027         flow->n_actions = 0;
1028     }
1029     log_flow_message(dpif, error, operation, &flow->key,
1030                      !error ? &flow->stats : NULL,
1031                      flow->actions, flow->n_actions);
1032 }
1033
1034 static void
1035 log_flow_put(struct dpif *dpif, int error, const struct odp_flow_put *put)
1036 {
1037     enum { ODPPF_ALL = ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY | ODPPF_ZERO_STATS };
1038     struct ds s;
1039
1040     ds_init(&s);
1041     ds_put_cstr(&s, "put");
1042     if (put->flags & ODPPF_CREATE) {
1043         ds_put_cstr(&s, "[create]");
1044     }
1045     if (put->flags & ODPPF_MODIFY) {
1046         ds_put_cstr(&s, "[modify]");
1047     }
1048     if (put->flags & ODPPF_ZERO_STATS) {
1049         ds_put_cstr(&s, "[zero]");
1050     }
1051     if (put->flags & ~ODPPF_ALL) {
1052         ds_put_format(&s, "[%x]", put->flags & ~ODPPF_ALL);
1053     }
1054     log_flow_message(dpif, error, ds_cstr(&s), &put->flow.key,
1055                      !error ? &put->flow.stats : NULL,
1056                      put->flow.actions, put->flow.n_actions);
1057     ds_destroy(&s);
1058 }
1059
1060 /* There is a tendency to construct odp_flow objects on the stack and to
1061  * forget to properly initialize their "actions" and "n_actions" members.
1062  * When this happens, we get memory corruption because the kernel
1063  * writes through the random pointer that is in the "actions" member.
1064  *
1065  * This function attempts to combat the problem by:
1066  *
1067  *      - Forcing a segfault if "actions" points to an invalid region (instead
1068  *        of just getting back EFAULT, which can be easily missed in the log).
1069  *
1070  *      - Storing a distinctive value that is likely to cause an
1071  *        easy-to-identify error later if it is dereferenced, etc.
1072  *
1073  *      - Triggering a warning on uninitialized memory from Valgrind if
1074  *        "actions" or "n_actions" was not initialized.
1075  */
1076 static void
1077 check_rw_odp_flow(struct odp_flow *flow)
1078 {
1079     if (flow->n_actions) {
1080         memset(&flow->actions[0], 0xcc, sizeof flow->actions[0]);
1081     }
1082 }