73c92cc0c466fd2b5e0a04cb9eabe5a97be934c2
[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 "netdev.h"
31 #include "netlink.h"
32 #include "odp-util.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 "svec.h"
40 #include "util.h"
41 #include "valgrind.h"
42 #include "vlog.h"
43
44 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif);
45
46 COVERAGE_DEFINE(dpif_destroy);
47 COVERAGE_DEFINE(dpif_port_add);
48 COVERAGE_DEFINE(dpif_port_del);
49 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_flush);
50 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_get);
51 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_put);
52 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_del);
53 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_query_list);
54 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_query_list_n);
55 COVERAGE_DEFINE(dpif_execute);
56 COVERAGE_DEFINE(dpif_purge);
57
58 static const struct dpif_class *base_dpif_classes[] = {
59 #ifdef HAVE_NETLINK
60     &dpif_linux_class,
61 #endif
62     &dpif_netdev_class,
63 };
64
65 struct registered_dpif_class {
66     const struct dpif_class *dpif_class;
67     int refcount;
68 };
69 static struct shash dpif_classes = SHASH_INITIALIZER(&dpif_classes);
70
71 /* Rate limit for individual messages going to or from the datapath, output at
72  * DBG level.  This is very high because, if these are enabled, it is because
73  * we really need to see them. */
74 static struct vlog_rate_limit dpmsg_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
75
76 /* Not really much point in logging many dpif errors. */
77 static struct vlog_rate_limit error_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(60, 5);
78
79 static void log_operation(const struct dpif *, const char *operation,
80                           int error);
81 static void log_flow_operation(const struct dpif *, const char *operation,
82                                int error, struct odp_flow *flow);
83 static void log_flow_put(struct dpif *, int error,
84                          const struct odp_flow_put *);
85 static bool should_log_flow_message(int error);
86 static void check_rw_flow_actions(struct odp_flow *);
87 static void check_rw_flow_key(struct odp_flow *);
88
89 static void
90 dp_initialize(void)
91 {
92     static int status = -1;
93
94     if (status < 0) {
95         int i;
96
97         status = 0;
98         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(base_dpif_classes); i++) {
99             dp_register_provider(base_dpif_classes[i]);
100         }
101     }
102 }
103
104 /* Performs periodic work needed by all the various kinds of dpifs.
105  *
106  * If your program opens any dpifs, it must call both this function and
107  * netdev_run() within its main poll loop. */
108 void
109 dp_run(void)
110 {
111     struct shash_node *node;
112     SHASH_FOR_EACH(node, &dpif_classes) {
113         const struct registered_dpif_class *registered_class = node->data;
114         if (registered_class->dpif_class->run) {
115             registered_class->dpif_class->run();
116         }
117     }
118 }
119
120 /* Arranges for poll_block() to wake up when dp_run() needs to be called.
121  *
122  * If your program opens any dpifs, it must call both this function and
123  * netdev_wait() within its main poll loop. */
124 void
125 dp_wait(void)
126 {
127     struct shash_node *node;
128     SHASH_FOR_EACH(node, &dpif_classes) {
129         const struct registered_dpif_class *registered_class = node->data;
130         if (registered_class->dpif_class->wait) {
131             registered_class->dpif_class->wait();
132         }
133     }
134 }
135
136 /* Registers a new datapath provider.  After successful registration, new
137  * datapaths of that type can be opened using dpif_open(). */
138 int
139 dp_register_provider(const struct dpif_class *new_class)
140 {
141     struct registered_dpif_class *registered_class;
142
143     if (shash_find(&dpif_classes, new_class->type)) {
144         VLOG_WARN("attempted to register duplicate datapath provider: %s",
145                   new_class->type);
146         return EEXIST;
147     }
148
149     registered_class = xmalloc(sizeof *registered_class);
150     registered_class->dpif_class = new_class;
151     registered_class->refcount = 0;
152
153     shash_add(&dpif_classes, new_class->type, registered_class);
154
155     return 0;
156 }
157
158 /* Unregisters a datapath provider.  'type' must have been previously
159  * registered and not currently be in use by any dpifs.  After unregistration
160  * new datapaths of that type cannot be opened using dpif_open(). */
161 int
162 dp_unregister_provider(const char *type)
163 {
164     struct shash_node *node;
165     struct registered_dpif_class *registered_class;
166
167     node = shash_find(&dpif_classes, type);
168     if (!node) {
169         VLOG_WARN("attempted to unregister a datapath provider that is not "
170                   "registered: %s", type);
171         return EAFNOSUPPORT;
172     }
173
174     registered_class = node->data;
175     if (registered_class->refcount) {
176         VLOG_WARN("attempted to unregister in use datapath provider: %s", type);
177         return EBUSY;
178     }
179
180     shash_delete(&dpif_classes, node);
181     free(registered_class);
182
183     return 0;
184 }
185
186 /* Clears 'types' and enumerates the types of all currently registered datapath
187  * providers into it.  The caller must first initialize the svec. */
188 void
189 dp_enumerate_types(struct svec *types)
190 {
191     struct shash_node *node;
192
193     dp_initialize();
194     svec_clear(types);
195
196     SHASH_FOR_EACH(node, &dpif_classes) {
197         const struct registered_dpif_class *registered_class = node->data;
198         svec_add(types, registered_class->dpif_class->type);
199     }
200 }
201
202 /* Clears 'names' and enumerates the names of all known created datapaths with
203  * the given 'type'.  The caller must first initialize the svec. Returns 0 if
204  * successful, otherwise a positive errno value.
205  *
206  * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable.  This is not
207  * considered an error. */
208 int
209 dp_enumerate_names(const char *type, struct svec *names)
210 {
211     const struct registered_dpif_class *registered_class;
212     const struct dpif_class *dpif_class;
213     int error;
214
215     dp_initialize();
216     svec_clear(names);
217
218     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
219     if (!registered_class) {
220         VLOG_WARN("could not enumerate unknown type: %s", type);
221         return EAFNOSUPPORT;
222     }
223
224     dpif_class = registered_class->dpif_class;
225     error = dpif_class->enumerate ? dpif_class->enumerate(names) : 0;
226
227     if (error) {
228         VLOG_WARN("failed to enumerate %s datapaths: %s", dpif_class->type,
229                    strerror(error));
230     }
231
232     return error;
233 }
234
235 /* Parses 'datapath name', which is of the form type@name into its
236  * component pieces.  'name' and 'type' must be freed by the caller. */
237 void
238 dp_parse_name(const char *datapath_name_, char **name, char **type)
239 {
240     char *datapath_name = xstrdup(datapath_name_);
241     char *separator;
242
243     separator = strchr(datapath_name, '@');
244     if (separator) {
245         *separator = '\0';
246         *type = datapath_name;
247         *name = xstrdup(separator + 1);
248     } else {
249         *name = datapath_name;
250         *type = NULL;
251     }
252 }
253
254 static int
255 do_open(const char *name, const char *type, bool create, struct dpif **dpifp)
256 {
257     struct dpif *dpif = NULL;
258     int error;
259     struct registered_dpif_class *registered_class;
260
261     dp_initialize();
262
263     if (!type || *type == '\0') {
264         type = "system";
265     }
266
267     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
268     if (!registered_class) {
269         VLOG_WARN("could not create datapath %s of unknown type %s", name,
270                   type);
271         error = EAFNOSUPPORT;
272         goto exit;
273     }
274
275     error = registered_class->dpif_class->open(registered_class->dpif_class,
276                                                name, create, &dpif);
277     if (!error) {
278         assert(dpif->dpif_class == registered_class->dpif_class);
279         registered_class->refcount++;
280     }
281
282 exit:
283     *dpifp = error ? NULL : dpif;
284     return error;
285 }
286
287 /* Tries to open an existing datapath named 'name' and type 'type'.  Will fail
288  * if no datapath with 'name' and 'type' exists.  'type' may be either NULL or
289  * the empty string to specify the default system type.  Returns 0 if
290  * successful, otherwise a positive errno value.  On success stores a pointer
291  * to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
292 int
293 dpif_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
294 {
295     return do_open(name, type, false, dpifp);
296 }
297
298 /* Tries to create and open a new datapath with the given 'name' and 'type'.
299  * 'type' may be either NULL or the empty string to specify the default system
300  * type.  Will fail if a datapath with 'name' and 'type' already exists.
301  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On success
302  * stores a pointer to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
303 int
304 dpif_create(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
305 {
306     return do_open(name, type, true, dpifp);
307 }
308
309 /* Tries to open a datapath with the given 'name' and 'type', creating it if it
310  * does not exist.  'type' may be either NULL or the empty string to specify
311  * the default system type.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
312  * errno value. On success stores a pointer to the datapath in '*dpifp',
313  * otherwise a null pointer. */
314 int
315 dpif_create_and_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
316 {
317     int error;
318
319     error = dpif_create(name, type, dpifp);
320     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
321         error = dpif_open(name, type, dpifp);
322         if (error) {
323             VLOG_WARN("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
324                       name, strerror(error));
325         }
326     } else if (error) {
327         VLOG_WARN("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
328     }
329     return error;
330 }
331
332 /* Closes and frees the connection to 'dpif'.  Does not destroy the datapath
333  * itself; call dpif_delete() first, instead, if that is desirable. */
334 void
335 dpif_close(struct dpif *dpif)
336 {
337     if (dpif) {
338         struct registered_dpif_class *registered_class;
339
340         registered_class = shash_find_data(&dpif_classes,
341                 dpif->dpif_class->type);
342         assert(registered_class);
343         assert(registered_class->refcount);
344
345         registered_class->refcount--;
346         dpif_uninit(dpif, true);
347     }
348 }
349
350 /* Returns the name of datapath 'dpif' prefixed with the type
351  * (for use in log messages). */
352 const char *
353 dpif_name(const struct dpif *dpif)
354 {
355     return dpif->full_name;
356 }
357
358 /* Returns the name of datapath 'dpif' without the type
359  * (for use in device names). */
360 const char *
361 dpif_base_name(const struct dpif *dpif)
362 {
363     return dpif->base_name;
364 }
365
366 /* Enumerates all names that may be used to open 'dpif' into 'all_names'.  The
367  * Linux datapath, for example, supports opening a datapath both by number,
368  * e.g. "dp0", and by the name of the datapath's local port.  For some
369  * datapaths, this might be an infinite set (e.g. in a file name, slashes may
370  * be duplicated any number of times), in which case only the names most likely
371  * to be used will be enumerated.
372  *
373  * The caller must already have initialized 'all_names'.  Any existing names in
374  * 'all_names' will not be disturbed. */
375 int
376 dpif_get_all_names(const struct dpif *dpif, struct svec *all_names)
377 {
378     if (dpif->dpif_class->get_all_names) {
379         int error = dpif->dpif_class->get_all_names(dpif, all_names);
380         if (error) {
381             VLOG_WARN_RL(&error_rl,
382                          "failed to retrieve names for datpath %s: %s",
383                          dpif_name(dpif), strerror(error));
384         }
385         return error;
386     } else {
387         svec_add(all_names, dpif_base_name(dpif));
388         return 0;
389     }
390 }
391
392
393 /* Destroys the datapath that 'dpif' is connected to, first removing all of its
394  * ports.  After calling this function, it does not make sense to pass 'dpif'
395  * to any functions other than dpif_name() or dpif_close(). */
396 int
397 dpif_delete(struct dpif *dpif)
398 {
399     int error;
400
401     COVERAGE_INC(dpif_destroy);
402
403     error = dpif->dpif_class->destroy(dpif);
404     log_operation(dpif, "delete", error);
405     return error;
406 }
407
408 /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'.  Returns 0 if successful,
409  * otherwise a positive errno value. */
410 int
411 dpif_get_dp_stats(const struct dpif *dpif, struct odp_stats *stats)
412 {
413     int error = dpif->dpif_class->get_stats(dpif, stats);
414     if (error) {
415         memset(stats, 0, sizeof *stats);
416     }
417     log_operation(dpif, "get_stats", error);
418     return error;
419 }
420
421 /* Retrieves the current IP fragment handling policy for 'dpif' into
422  * '*drop_frags': true indicates that fragments are dropped, false indicates
423  * that fragments are treated in the same way as other IP packets (except that
424  * the L4 header cannot be read).  Returns 0 if successful, otherwise a
425  * positive errno value. */
426 int
427 dpif_get_drop_frags(const struct dpif *dpif, bool *drop_frags)
428 {
429     int error = dpif->dpif_class->get_drop_frags(dpif, drop_frags);
430     if (error) {
431         *drop_frags = false;
432     }
433     log_operation(dpif, "get_drop_frags", error);
434     return error;
435 }
436
437 /* Changes 'dpif''s treatment of IP fragments to 'drop_frags', whose meaning is
438  * the same as for the get_drop_frags member function.  Returns 0 if
439  * successful, otherwise a positive errno value. */
440 int
441 dpif_set_drop_frags(struct dpif *dpif, bool drop_frags)
442 {
443     int error = dpif->dpif_class->set_drop_frags(dpif, drop_frags);
444     log_operation(dpif, "set_drop_frags", error);
445     return error;
446 }
447
448 /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'dpif'.  If successful, returns 0 and
449  * sets '*port_nop' to the new port's port number (if 'port_nop' is non-null).
450  * On failure, returns a positive errno value and sets '*port_nop' to
451  * UINT16_MAX (if 'port_nop' is non-null). */
452 int
453 dpif_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev, uint16_t *port_nop)
454 {
455     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
456     uint16_t port_no;
457     int error;
458
459     COVERAGE_INC(dpif_port_add);
460
461     error = dpif->dpif_class->port_add(dpif, netdev, &port_no);
462     if (!error) {
463         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: added %s as port %"PRIu16,
464                     dpif_name(dpif), netdev_name, port_no);
465     } else {
466         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to add %s as port: %s",
467                      dpif_name(dpif), netdev_name, strerror(error));
468         port_no = UINT16_MAX;
469     }
470     if (port_nop) {
471         *port_nop = port_no;
472     }
473     return error;
474 }
475
476 /* Attempts to remove 'dpif''s port number 'port_no'.  Returns 0 if successful,
477  * otherwise a positive errno value. */
478 int
479 dpif_port_del(struct dpif *dpif, uint16_t port_no)
480 {
481     int error;
482
483     COVERAGE_INC(dpif_port_del);
484
485     error = dpif->dpif_class->port_del(dpif, port_no);
486     if (!error) {
487         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port_del(%"PRIu16")",
488                     dpif_name(dpif), port_no);
489     } else {
490         log_operation(dpif, "port_del", error);
491     }
492     return error;
493 }
494
495 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
496  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
497  * value. */
498 int
499 dpif_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
500                           struct odp_port *port)
501 {
502     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_number(dpif, port_no, port);
503     if (!error) {
504         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port %"PRIu16" is device %s",
505                     dpif_name(dpif), port_no, port->devname);
506     } else {
507         memset(port, 0, sizeof *port);
508         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %"PRIu16": %s",
509                      dpif_name(dpif), port_no, strerror(error));
510     }
511     return error;
512 }
513
514 /* Looks up port named 'devname' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
515  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
516  * value. */
517 int
518 dpif_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
519                         struct odp_port *port)
520 {
521     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, port);
522     if (!error) {
523         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: device %s is on port %"PRIu16,
524                     dpif_name(dpif), devname, port->port);
525     } else {
526         memset(port, 0, sizeof *port);
527
528         /* Log level is DBG here because all the current callers are interested
529          * in whether 'dpif' actually has a port 'devname', so that it's not an
530          * issue worth logging if it doesn't. */
531         VLOG_DBG_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %s: %s",
532                     dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
533     }
534     return error;
535 }
536
537 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and copies
538  * the port's name into the 'name_size' bytes in 'name', ensuring that the
539  * result is null-terminated.  On failure, returns a positive errno value and
540  * makes 'name' the empty string. */
541 int
542 dpif_port_get_name(struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
543                    char *name, size_t name_size)
544 {
545     struct odp_port port;
546     int error;
547
548     assert(name_size > 0);
549
550     error = dpif_port_query_by_number(dpif, port_no, &port);
551     if (!error) {
552         ovs_strlcpy(name, port.devname, name_size);
553     } else {
554         *name = '\0';
555     }
556     return error;
557 }
558
559 /* Obtains a list of all the ports in 'dpif'.
560  *
561  * If successful, returns 0 and sets '*portsp' to point to an array of
562  * appropriately initialized port structures and '*n_portsp' to the number of
563  * ports in the array.  The caller is responsible for freeing '*portp' by
564  * calling free().
565  *
566  * On failure, returns a positive errno value and sets '*portsp' to NULL and
567  * '*n_portsp' to 0. */
568 int
569 dpif_port_list(const struct dpif *dpif,
570                struct odp_port **portsp, size_t *n_portsp)
571 {
572     struct odp_port *ports;
573     size_t n_ports = 0;
574     int error;
575
576     for (;;) {
577         struct odp_stats stats;
578         int retval;
579
580         error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
581         if (error) {
582             goto exit;
583         }
584
585         ports = xcalloc(stats.n_ports, sizeof *ports);
586         retval = dpif->dpif_class->port_list(dpif, ports, stats.n_ports);
587         if (retval < 0) {
588             /* Hard error. */
589             error = -retval;
590             free(ports);
591             goto exit;
592         } else if (retval <= stats.n_ports) {
593             /* Success. */
594             error = 0;
595             n_ports = retval;
596             goto exit;
597         } else {
598             /* Soft error: port count increased behind our back.  Try again. */
599             free(ports);
600         }
601     }
602
603 exit:
604     if (error) {
605         *portsp = NULL;
606         *n_portsp = 0;
607     } else {
608         *portsp = ports;
609         *n_portsp = n_ports;
610     }
611     log_operation(dpif, "port_list", error);
612     return error;
613 }
614
615 /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
616  * 'dpif' has changed, this function does one of the following:
617  *
618  * - Stores the name of the device that was added to or deleted from 'dpif' in
619  *   '*devnamep' and returns 0.  The caller is responsible for freeing
620  *   '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
621  *
622  * - Returns ENOBUFS and sets '*devnamep' to NULL.
623  *
624  * This function may also return 'false positives', where it returns 0 and
625  * '*devnamep' names a device that was not actually added or deleted or it
626  * returns ENOBUFS without any change.
627  *
628  * Returns EAGAIN if the set of ports in 'dpif' has not changed.  May also
629  * return other positive errno values to indicate that something has gone
630  * wrong. */
631 int
632 dpif_port_poll(const struct dpif *dpif, char **devnamep)
633 {
634     int error = dpif->dpif_class->port_poll(dpif, devnamep);
635     if (error) {
636         *devnamep = NULL;
637     }
638     return error;
639 }
640
641 /* Arranges for the poll loop to wake up when port_poll(dpif) will return a
642  * value other than EAGAIN. */
643 void
644 dpif_port_poll_wait(const struct dpif *dpif)
645 {
646     dpif->dpif_class->port_poll_wait(dpif);
647 }
648
649 /* Deletes all flows from 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a
650  * positive errno value.  */
651 int
652 dpif_flow_flush(struct dpif *dpif)
653 {
654     int error;
655
656     COVERAGE_INC(dpif_flow_flush);
657
658     error = dpif->dpif_class->flow_flush(dpif);
659     log_operation(dpif, "flow_flush", error);
660     return error;
661 }
662
663 /* Queries 'dpif' for a flow entry matching 'flow->key'.
664  *
665  * If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif', stores statistics for the
666  * flow into 'flow->stats'.  If 'flow->actions_len' is zero, then
667  * 'flow->actions' is ignored.  If 'flow->actions_len' is nonzero, then
668  * 'flow->actions' should point to an array of the specified number of bytes.
669  * At most that many bytes of the flow's actions will be copied into that
670  * array.  'flow->actions_len' will be updated to the number of bytes of
671  * actions actually present in the flow, which may be greater than the amount
672  * stored if the flow has more actions than space available in the array.
673  *
674  * If no flow matching 'flow->key' exists in 'dpif', returns ENOENT.  On other
675  * failure, returns a positive errno value. */
676 int
677 dpif_flow_get(const struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow)
678 {
679     int error;
680
681     COVERAGE_INC(dpif_flow_get);
682
683     check_rw_flow_actions(flow);
684     error = dpif->dpif_class->flow_get(dpif, flow, 1);
685     if (!error) {
686         error = flow->stats.error;
687     }
688     if (error) {
689         /* Make the results predictable on error. */
690         memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
691         flow->actions_len = 0;
692     }
693     if (should_log_flow_message(error)) {
694         log_flow_operation(dpif, "flow_get", error, flow);
695     }
696     return error;
697 }
698
699 /* For each flow 'flow' in the 'n' flows in 'flows':
700  *
701  * - If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif':
702  *
703  *     Stores 0 into 'flow->stats.error' and stores statistics for the flow
704  *     into 'flow->stats'.
705  *
706  *     If 'flow->actions_len' is zero, then 'flow->actions' is ignored.  If
707  *     'flow->actions_len' is nonzero, then 'flow->actions' should point to an
708  *     array of the specified number of bytes.  At most that amount of flow's
709  *     actions will be copied into that array.  'flow->actions_len' will be
710  *     updated to the number of bytes of actions actually present in the flow,
711  *     which may be greater than the amount stored if the flow's actions are
712  *     longer than the available space.
713  *
714  * - Flow-specific errors are indicated by a positive errno value in
715  *   'flow->stats.error'.  In particular, ENOENT indicates that no flow
716  *   matching 'flow->key' exists in 'dpif'.  When an error value is stored, the
717  *   contents of 'flow->key' are preserved but other members of 'flow' should
718  *   be treated as indeterminate.
719  *
720  * Returns 0 if all 'n' flows in 'flows' were updated (whether they were
721  * individually successful or not is indicated by 'flow->stats.error',
722  * however).  Returns a positive errno value if an error that prevented this
723  * update occurred, in which the caller must not depend on any elements in
724  * 'flows' being updated or not updated.
725  */
726 int
727 dpif_flow_get_multiple(const struct dpif *dpif,
728                        struct odp_flow flows[], size_t n)
729 {
730     int error;
731     size_t i;
732
733     COVERAGE_ADD(dpif_flow_get, n);
734
735     for (i = 0; i < n; i++) {
736         check_rw_flow_actions(&flows[i]);
737     }
738
739     error = dpif->dpif_class->flow_get(dpif, flows, n);
740     log_operation(dpif, "flow_get_multiple", error);
741     return error;
742 }
743
744 /* Adds or modifies a flow in 'dpif' as specified in 'put':
745  *
746  * - If the flow specified in 'put->flow' does not exist in 'dpif', then
747  *   behavior depends on whether ODPPF_CREATE is specified in 'put->flags': if
748  *   it is, the flow will be added, otherwise the operation will fail with
749  *   ENOENT.
750  *
751  * - Otherwise, the flow specified in 'put->flow' does exist in 'dpif'.
752  *   Behavior in this case depends on whether ODPPF_MODIFY is specified in
753  *   'put->flags': if it is, the flow's actions will be updated, otherwise the
754  *   operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated, then
755  *   its statistics will be zeroed if ODPPF_ZERO_STATS is set in 'put->flags',
756  *   left as-is otherwise.
757  *
758  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
759  */
760 int
761 dpif_flow_put(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put)
762 {
763     int error;
764
765     COVERAGE_INC(dpif_flow_put);
766
767     error = dpif->dpif_class->flow_put(dpif, put);
768     if (should_log_flow_message(error)) {
769         log_flow_put(dpif, error, put);
770     }
771     return error;
772 }
773
774 /* Deletes a flow matching 'flow->key' from 'dpif' or returns ENOENT if 'dpif'
775  * does not contain such a flow.
776  *
777  * If successful, updates 'flow->stats', 'flow->actions_len', and
778  * 'flow->actions' as described for dpif_flow_get(). */
779 int
780 dpif_flow_del(struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow)
781 {
782     int error;
783
784     COVERAGE_INC(dpif_flow_del);
785
786     check_rw_flow_actions(flow);
787     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
788
789     error = dpif->dpif_class->flow_del(dpif, flow);
790     if (should_log_flow_message(error)) {
791         log_flow_operation(dpif, "delete flow", error, flow);
792     }
793     return error;
794 }
795
796 /* Initializes 'dump' to begin dumping the flows in a dpif.
797  *
798  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
799  * dump operation is provided when it is completed by calling
800  * dpif_flow_dump_done().
801  */
802 void
803 dpif_flow_dump_start(struct dpif_flow_dump *dump, const struct dpif *dpif)
804 {
805     dump->dpif = dpif;
806     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_start(dpif, &dump->state);
807     log_operation(dpif, "flow_dump_start", dump->error);
808 }
809
810 /* Attempts to retrieve another flow from 'dump', which must have been
811  * initialized with dpif_flow_dump_start().  On success, stores a new odp_flow
812  * into 'flow' and returns true.  Failure might indicate an actual error or
813  * merely the end of the flow table.  An error status for the entire dump
814  * operation is provided when it is completed by calling dpif_flow_dump_done().
815  *
816  * Dumping flow actions is optional.  To avoid dumping actions initialize
817  * 'flow->actions' to NULL and 'flow->actions_len' to 0.  Otherwise, point
818  * 'flow->actions' to an array of struct nlattr and initialize
819  * 'flow->actions_len' with the number of bytes of Netlink attributes.
820  * dpif_flow_dump_next() will fill in as many actions as will fit into the
821  * provided array and update 'flow->actions_len' with the number of bytes
822  * required (regardless of whether they fit in the provided space). */
823 bool
824 dpif_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump *dump, struct odp_flow *flow)
825 {
826     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
827
828     check_rw_flow_actions(flow);
829     check_rw_flow_key(flow);
830
831     if (dump->error) {
832         return false;
833     }
834
835     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_next(dpif, dump->state, flow);
836     if (dump->error == EOF) {
837         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all flows", dpif_name(dpif));
838     } else {
839         if (dump->error) {
840             flow->key_len = 0;
841         }
842         if (should_log_flow_message(dump->error)) {
843             log_flow_operation(dpif, "flow_dump_next", dump->error, flow);
844         }
845     }
846
847     if (dump->error) {
848         dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
849         return false;
850     }
851     return true;
852 }
853
854 /* Completes flow table dump operation 'dump', which must have been initialized
855  * with dpif_flow_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
856  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
857 int
858 dpif_flow_dump_done(struct dpif_flow_dump *dump)
859 {
860     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
861     if (!dump->error) {
862         dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
863         log_operation(dpif, "flow_dump_done", dump->error);
864     }
865     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
866 }
867
868 /* Causes 'dpif' to perform the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on
869  * the Ethernet frame specified in 'packet'.
870  *
871  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
872 int
873 dpif_execute(struct dpif *dpif,
874              const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
875              const struct ofpbuf *buf)
876 {
877     int error;
878
879     COVERAGE_INC(dpif_execute);
880     if (actions_len > 0) {
881         error = dpif->dpif_class->execute(dpif, actions, actions_len, buf);
882     } else {
883         error = 0;
884     }
885
886     if (!(error ? VLOG_DROP_WARN(&error_rl) : VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl))) {
887         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
888         char *packet = ofp_packet_to_string(buf->data, buf->size, buf->size);
889         ds_put_format(&ds, "%s: execute ", dpif_name(dpif));
890         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
891         if (error) {
892             ds_put_format(&ds, " failed (%s)", strerror(error));
893         }
894         ds_put_format(&ds, " on packet %s", packet);
895         vlog(THIS_MODULE, error ? VLL_WARN : VLL_DBG, "%s", ds_cstr(&ds));
896         ds_destroy(&ds);
897         free(packet);
898     }
899     return error;
900 }
901
902 /* Retrieves 'dpif''s "listen mask" into '*listen_mask'.  Each ODPL_* bit set
903  * in '*listen_mask' indicates that dpif_recv() will receive messages of that
904  * type.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
905 int
906 dpif_recv_get_mask(const struct dpif *dpif, int *listen_mask)
907 {
908     int error = dpif->dpif_class->recv_get_mask(dpif, listen_mask);
909     if (error) {
910         *listen_mask = 0;
911     }
912     log_operation(dpif, "recv_get_mask", error);
913     return error;
914 }
915
916 /* Sets 'dpif''s "listen mask" to 'listen_mask'.  Each ODPL_* bit set in
917  * '*listen_mask' requests that dpif_recv() receive messages of that type.
918  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
919 int
920 dpif_recv_set_mask(struct dpif *dpif, int listen_mask)
921 {
922     int error = dpif->dpif_class->recv_set_mask(dpif, listen_mask);
923     log_operation(dpif, "recv_set_mask", error);
924     return error;
925 }
926
927 /* Retrieve the sFlow sampling probability.  '*probability' is expressed as the
928  * number of packets out of UINT_MAX to sample, e.g. probability/UINT_MAX is
929  * the probability of sampling a given packet.
930  *
931  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  EOPNOTSUPP
932  * indicates that 'dpif' does not support sFlow sampling. */
933 int
934 dpif_get_sflow_probability(const struct dpif *dpif, uint32_t *probability)
935 {
936     int error = (dpif->dpif_class->get_sflow_probability
937                  ? dpif->dpif_class->get_sflow_probability(dpif, probability)
938                  : EOPNOTSUPP);
939     if (error) {
940         *probability = 0;
941     }
942     log_operation(dpif, "get_sflow_probability", error);
943     return error;
944 }
945
946 /* Set the sFlow sampling probability.  'probability' is expressed as the
947  * number of packets out of UINT_MAX to sample, e.g. probability/UINT_MAX is
948  * the probability of sampling a given packet.
949  *
950  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  EOPNOTSUPP
951  * indicates that 'dpif' does not support sFlow sampling. */
952 int
953 dpif_set_sflow_probability(struct dpif *dpif, uint32_t probability)
954 {
955     int error = (dpif->dpif_class->set_sflow_probability
956                  ? dpif->dpif_class->set_sflow_probability(dpif, probability)
957                  : EOPNOTSUPP);
958     log_operation(dpif, "set_sflow_probability", error);
959     return error;
960 }
961
962 /* Attempts to receive a message from 'dpif'.  If successful, stores the
963  * message into '*packetp'.  The message, if one is received, will begin with
964  * 'struct odp_msg' as a header, and will have at least DPIF_RECV_MSG_PADDING
965  * bytes of headroom.  Only messages of the types selected with
966  * dpif_set_listen_mask() will ordinarily be received (but if a message type is
967  * enabled and then later disabled, some stragglers might pop up).
968  *
969  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  Returns EAGAIN
970  * if no message is immediately available. */
971 int
972 dpif_recv(struct dpif *dpif, struct ofpbuf **packetp)
973 {
974     int error = dpif->dpif_class->recv(dpif, packetp);
975     if (!error) {
976         struct ofpbuf *buf = *packetp;
977
978         assert(ofpbuf_headroom(buf) >= DPIF_RECV_MSG_PADDING);
979         if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
980             struct odp_msg *msg = buf->data;
981             void *payload = msg + 1;
982             size_t payload_len = buf->size - sizeof *msg;
983             char *s = ofp_packet_to_string(payload, payload_len, payload_len);
984             VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: received %s message of length "
985                         "%zu on port %"PRIu16": %s", dpif_name(dpif),
986                         (msg->type == _ODPL_MISS_NR ? "miss"
987                          : msg->type == _ODPL_ACTION_NR ? "action"
988                          : msg->type == _ODPL_SFLOW_NR ? "sFlow"
989                          : "<unknown>"),
990                         payload_len, msg->port, s);
991             free(s);
992         }
993     } else {
994         *packetp = NULL;
995     }
996     return error;
997 }
998
999 /* Discards all messages that would otherwise be received by dpif_recv() on
1000  * 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
1001 int
1002 dpif_recv_purge(struct dpif *dpif)
1003 {
1004     struct odp_stats stats;
1005     unsigned int i;
1006     int error;
1007
1008     COVERAGE_INC(dpif_purge);
1009
1010     error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
1011     if (error) {
1012         return error;
1013     }
1014
1015     for (i = 0; i < stats.max_miss_queue + stats.max_action_queue + stats.max_sflow_queue; i++) {
1016         struct ofpbuf *buf;
1017         error = dpif_recv(dpif, &buf);
1018         if (error) {
1019             return error == EAGAIN ? 0 : error;
1020         }
1021         ofpbuf_delete(buf);
1022     }
1023     return 0;
1024 }
1025
1026 /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued to be
1027  * received with dpif_recv(). */
1028 void
1029 dpif_recv_wait(struct dpif *dpif)
1030 {
1031     dpif->dpif_class->recv_wait(dpif);
1032 }
1033
1034 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'dpif' into '*engine_type'
1035  * and '*engine_id', respectively. */
1036 void
1037 dpif_get_netflow_ids(const struct dpif *dpif,
1038                      uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
1039 {
1040     *engine_type = dpif->netflow_engine_type;
1041     *engine_id = dpif->netflow_engine_id;
1042 }
1043
1044 /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a priority
1045  * value for use in the ODPAT_SET_PRIORITY action.  On success, returns 0 and
1046  * stores the priority into '*priority'.  On failure, returns a positive errno
1047  * value and stores 0 into '*priority'. */
1048 int
1049 dpif_queue_to_priority(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
1050                        uint32_t *priority)
1051 {
1052     int error = (dpif->dpif_class->queue_to_priority
1053                  ? dpif->dpif_class->queue_to_priority(dpif, queue_id,
1054                                                        priority)
1055                  : EOPNOTSUPP);
1056     if (error) {
1057         *priority = 0;
1058     }
1059     log_operation(dpif, "queue_to_priority", error);
1060     return error;
1061 }
1062 \f
1063 void
1064 dpif_init(struct dpif *dpif, const struct dpif_class *dpif_class,
1065           const char *name,
1066           uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id)
1067 {
1068     dpif->dpif_class = dpif_class;
1069     dpif->base_name = xstrdup(name);
1070     dpif->full_name = xasprintf("%s@%s", dpif_class->type, name);
1071     dpif->netflow_engine_type = netflow_engine_type;
1072     dpif->netflow_engine_id = netflow_engine_id;
1073 }
1074
1075 /* Undoes the results of initialization.
1076  *
1077  * Normally this function only needs to be called from dpif_close().
1078  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1079  * that occurs after initialization.  It this case dpif_close() would
1080  * never be called. */
1081 void
1082 dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close)
1083 {
1084     char *base_name = dpif->base_name;
1085     char *full_name = dpif->full_name;
1086
1087     if (close) {
1088         dpif->dpif_class->close(dpif);
1089     }
1090
1091     free(base_name);
1092     free(full_name);
1093 }
1094 \f
1095 static void
1096 log_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error)
1097 {
1098     if (!error) {
1099         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: %s success", dpif_name(dpif), operation);
1100     } else if (is_errno(error)) {
1101         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1102                      dpif_name(dpif), operation, strerror(error));
1103     } else {
1104         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%d/%d)",
1105                      dpif_name(dpif), operation,
1106                      get_ofp_err_type(error), get_ofp_err_code(error));
1107     }
1108 }
1109
1110 static enum vlog_level
1111 flow_message_log_level(int error)
1112 {
1113     return error ? VLL_WARN : VLL_DBG;
1114 }
1115
1116 static bool
1117 should_log_flow_message(int error)
1118 {
1119     return !vlog_should_drop(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error),
1120                              error ? &error_rl : &dpmsg_rl);
1121 }
1122
1123 static void
1124 log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error, const char *operation,
1125                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
1126                  const struct odp_flow_stats *stats,
1127                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1128 {
1129     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1130     ds_put_format(&ds, "%s: ", dpif_name(dpif));
1131     if (error) {
1132         ds_put_cstr(&ds, "failed to ");
1133     }
1134     ds_put_format(&ds, "%s ", operation);
1135     if (error) {
1136         ds_put_format(&ds, "(%s) ", strerror(error));
1137     }
1138     odp_flow_key_format(key, key_len, &ds);
1139     if (stats) {
1140         ds_put_cstr(&ds, ", ");
1141         format_odp_flow_stats(&ds, stats);
1142     }
1143     if (actions || actions_len) {
1144         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1145         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1146     }
1147     vlog(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error), "%s", ds_cstr(&ds));
1148     ds_destroy(&ds);
1149 }
1150
1151 static void
1152 log_flow_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error,
1153                    struct odp_flow *flow)
1154 {
1155     if (error) {
1156         flow->key_len = 0;
1157         flow->actions_len = 0;
1158     }
1159     log_flow_message(dpif, error, operation,
1160                      flow->key, flow->key_len, !error ? &flow->stats : NULL,
1161                      flow->actions, flow->actions_len);
1162 }
1163
1164 static void
1165 log_flow_put(struct dpif *dpif, int error, const struct odp_flow_put *put)
1166 {
1167     enum { ODPPF_ALL = ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY | ODPPF_ZERO_STATS };
1168     struct ds s;
1169
1170     ds_init(&s);
1171     ds_put_cstr(&s, "put");
1172     if (put->flags & ODPPF_CREATE) {
1173         ds_put_cstr(&s, "[create]");
1174     }
1175     if (put->flags & ODPPF_MODIFY) {
1176         ds_put_cstr(&s, "[modify]");
1177     }
1178     if (put->flags & ODPPF_ZERO_STATS) {
1179         ds_put_cstr(&s, "[zero]");
1180     }
1181     if (put->flags & ~ODPPF_ALL) {
1182         ds_put_format(&s, "[%x]", put->flags & ~ODPPF_ALL);
1183     }
1184     log_flow_message(dpif, error, ds_cstr(&s),
1185                      put->flow.key, put->flow.key_len,
1186                      !error ? &put->flow.stats : NULL,
1187                      put->flow.actions, put->flow.actions_len);
1188     ds_destroy(&s);
1189 }
1190
1191 /* There is a tendency to construct odp_flow objects on the stack and to
1192  * forget to properly initialize their "actions" and "actions_len" members.
1193  * When this happens, we get memory corruption because the kernel
1194  * writes through the random pointer that is in the "actions" member.
1195  *
1196  * This function attempts to combat the problem by:
1197  *
1198  *      - Forcing a segfault if "actions" points to an invalid region (instead
1199  *        of just getting back EFAULT, which can be easily missed in the log).
1200  *
1201  *      - Storing a distinctive value that is likely to cause an
1202  *        easy-to-identify error later if it is dereferenced, etc.
1203  *
1204  *      - Triggering a warning on uninitialized memory from Valgrind if
1205  *        "actions" or "actions_len" was not initialized.
1206  */
1207 static void
1208 check_rw_flow_actions(struct odp_flow *flow)
1209 {
1210     if (flow->actions_len) {
1211         memset(&flow->actions[0], 0xcc, sizeof flow->actions[0]);
1212     }
1213 }
1214
1215 /* Same as check_rw_flow_actions() but for flow->key. */
1216 static void
1217 check_rw_flow_key(struct odp_flow *flow)
1218 {
1219     if (flow->key_len) {
1220         memset(&flow->key[0], 0xcc, sizeof flow->key[0]);
1221     }
1222 }