datapath: Change ODP_FLOW_GET to retrieve only a single flow at a time.
[sliver-openvswitch.git] / lib / dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #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 /* Makes a deep copy of 'src' into 'dst'. */
496 void
497 dpif_port_clone(struct dpif_port *dst, const struct dpif_port *src)
498 {
499     dst->name = xstrdup(src->name);
500     dst->type = xstrdup(src->type);
501     dst->port_no = src->port_no;
502 }
503
504 /* Frees memory allocated to members of 'dpif_port'.
505  *
506  * Do not call this function on a dpif_port obtained from
507  * dpif_port_dump_next(): that function retains ownership of the data in the
508  * dpif_port. */
509 void
510 dpif_port_destroy(struct dpif_port *dpif_port)
511 {
512     free(dpif_port->name);
513     free(dpif_port->type);
514 }
515
516 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
517  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
518  * value.
519  *
520  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
521  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
522 int
523 dpif_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
524                           struct dpif_port *port)
525 {
526     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_number(dpif, port_no, port);
527     if (!error) {
528         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port %"PRIu16" is device %s",
529                     dpif_name(dpif), port_no, port->name);
530     } else {
531         memset(port, 0, sizeof *port);
532         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %"PRIu16": %s",
533                      dpif_name(dpif), port_no, strerror(error));
534     }
535     return error;
536 }
537
538 /* Looks up port named 'devname' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
539  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
540  * value.
541  *
542  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
543  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
544 int
545 dpif_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
546                         struct dpif_port *port)
547 {
548     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, port);
549     if (!error) {
550         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: device %s is on port %"PRIu16,
551                     dpif_name(dpif), devname, port->port_no);
552     } else {
553         memset(port, 0, sizeof *port);
554
555         /* Log level is DBG here because all the current callers are interested
556          * in whether 'dpif' actually has a port 'devname', so that it's not an
557          * issue worth logging if it doesn't. */
558         VLOG_DBG_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %s: %s",
559                     dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
560     }
561     return error;
562 }
563
564 /* Returns one greater than the maximum port number accepted in flow
565  * actions. */
566 int
567 dpif_get_max_ports(const struct dpif *dpif)
568 {
569     return dpif->dpif_class->get_max_ports(dpif);
570 }
571
572 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and copies
573  * the port's name into the 'name_size' bytes in 'name', ensuring that the
574  * result is null-terminated.  On failure, returns a positive errno value and
575  * makes 'name' the empty string. */
576 int
577 dpif_port_get_name(struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
578                    char *name, size_t name_size)
579 {
580     struct dpif_port port;
581     int error;
582
583     assert(name_size > 0);
584
585     error = dpif_port_query_by_number(dpif, port_no, &port);
586     if (!error) {
587         ovs_strlcpy(name, port.name, name_size);
588         dpif_port_destroy(&port);
589     } else {
590         *name = '\0';
591     }
592     return error;
593 }
594
595 /* Initializes 'dump' to begin dumping the ports in a dpif.
596  *
597  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
598  * dump operation is provided when it is completed by calling
599  * dpif_port_dump_done().
600  */
601 void
602 dpif_port_dump_start(struct dpif_port_dump *dump, const struct dpif *dpif)
603 {
604     dump->dpif = dpif;
605     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_start(dpif, &dump->state);
606     log_operation(dpif, "port_dump_start", dump->error);
607 }
608
609 /* Attempts to retrieve another port from 'dump', which must have been
610  * initialized with dpif_port_dump_start().  On success, stores a new dpif_port
611  * into 'port' and returns true.  On failure, returns false.
612  *
613  * Failure might indicate an actual error or merely that the last port has been
614  * dumped.  An error status for the entire dump operation is provided when it
615  * is completed by calling dpif_port_dump_done().
616  *
617  * The dpif owns the data stored in 'port'.  It will remain valid until at
618  * least the next time 'dump' is passed to dpif_port_dump_next() or
619  * dpif_port_dump_done(). */
620 bool
621 dpif_port_dump_next(struct dpif_port_dump *dump, struct dpif_port *port)
622 {
623     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
624
625     if (dump->error) {
626         return false;
627     }
628
629     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_next(dpif, dump->state, port);
630     if (dump->error == EOF) {
631         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all ports", dpif_name(dpif));
632     } else {
633         log_operation(dpif, "port_dump_next", dump->error);
634     }
635
636     if (dump->error) {
637         dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
638         return false;
639     }
640     return true;
641 }
642
643 /* Completes port table dump operation 'dump', which must have been initialized
644  * with dpif_port_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
645  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
646 int
647 dpif_port_dump_done(struct dpif_port_dump *dump)
648 {
649     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
650     if (!dump->error) {
651         dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
652         log_operation(dpif, "port_dump_done", dump->error);
653     }
654     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
655 }
656
657 /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
658  * 'dpif' has changed, this function does one of the following:
659  *
660  * - Stores the name of the device that was added to or deleted from 'dpif' in
661  *   '*devnamep' and returns 0.  The caller is responsible for freeing
662  *   '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
663  *
664  * - Returns ENOBUFS and sets '*devnamep' to NULL.
665  *
666  * This function may also return 'false positives', where it returns 0 and
667  * '*devnamep' names a device that was not actually added or deleted or it
668  * returns ENOBUFS without any change.
669  *
670  * Returns EAGAIN if the set of ports in 'dpif' has not changed.  May also
671  * return other positive errno values to indicate that something has gone
672  * wrong. */
673 int
674 dpif_port_poll(const struct dpif *dpif, char **devnamep)
675 {
676     int error = dpif->dpif_class->port_poll(dpif, devnamep);
677     if (error) {
678         *devnamep = NULL;
679     }
680     return error;
681 }
682
683 /* Arranges for the poll loop to wake up when port_poll(dpif) will return a
684  * value other than EAGAIN. */
685 void
686 dpif_port_poll_wait(const struct dpif *dpif)
687 {
688     dpif->dpif_class->port_poll_wait(dpif);
689 }
690
691 /* Deletes all flows from 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a
692  * positive errno value.  */
693 int
694 dpif_flow_flush(struct dpif *dpif)
695 {
696     int error;
697
698     COVERAGE_INC(dpif_flow_flush);
699
700     error = dpif->dpif_class->flow_flush(dpif);
701     log_operation(dpif, "flow_flush", error);
702     return error;
703 }
704
705 /* Queries 'dpif' for a flow entry matching 'flow->key'.
706  *
707  * If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif', stores statistics for the
708  * flow into 'flow->stats'.  If 'flow->actions_len' is zero, then
709  * 'flow->actions' is ignored.  If 'flow->actions_len' is nonzero, then
710  * 'flow->actions' should point to an array of the specified number of bytes.
711  * At most that many bytes of the flow's actions will be copied into that
712  * array.  'flow->actions_len' will be updated to the number of bytes of
713  * actions actually present in the flow, which may be greater than the amount
714  * stored if the flow has more actions than space available in the array.
715  *
716  * If no flow matching 'flow->key' exists in 'dpif', returns ENOENT.  On other
717  * failure, returns a positive errno value. */
718 int
719 dpif_flow_get(const struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow)
720 {
721     int error;
722
723     COVERAGE_INC(dpif_flow_get);
724
725     check_rw_flow_actions(flow);
726     error = dpif->dpif_class->flow_get(dpif, flow);
727     if (error) {
728         /* Make the results predictable on error. */
729         memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
730         flow->actions_len = 0;
731     }
732     if (should_log_flow_message(error)) {
733         log_flow_operation(dpif, "flow_get", error, flow);
734     }
735     return error;
736 }
737
738 /* Adds or modifies a flow in 'dpif' as specified in 'put':
739  *
740  * - If the flow specified in 'put->flow' does not exist in 'dpif', then
741  *   behavior depends on whether ODPPF_CREATE is specified in 'put->flags': if
742  *   it is, the flow will be added, otherwise the operation will fail with
743  *   ENOENT.
744  *
745  * - Otherwise, the flow specified in 'put->flow' does exist in 'dpif'.
746  *   Behavior in this case depends on whether ODPPF_MODIFY is specified in
747  *   'put->flags': if it is, the flow's actions will be updated, otherwise the
748  *   operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated, then
749  *   its statistics will be zeroed if ODPPF_ZERO_STATS is set in 'put->flags',
750  *   left as-is otherwise.
751  *
752  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
753  */
754 int
755 dpif_flow_put(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put)
756 {
757     int error;
758
759     COVERAGE_INC(dpif_flow_put);
760
761     error = dpif->dpif_class->flow_put(dpif, put);
762     if (should_log_flow_message(error)) {
763         log_flow_put(dpif, error, put);
764     }
765     return error;
766 }
767
768 /* Deletes a flow matching 'flow->key' from 'dpif' or returns ENOENT if 'dpif'
769  * does not contain such a flow.
770  *
771  * If successful, updates 'flow->stats', 'flow->actions_len', and
772  * 'flow->actions' as described for dpif_flow_get(). */
773 int
774 dpif_flow_del(struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow)
775 {
776     int error;
777
778     COVERAGE_INC(dpif_flow_del);
779
780     check_rw_flow_actions(flow);
781     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
782
783     error = dpif->dpif_class->flow_del(dpif, flow);
784     if (should_log_flow_message(error)) {
785         log_flow_operation(dpif, "delete flow", error, flow);
786     }
787     return error;
788 }
789
790 /* Initializes 'dump' to begin dumping the flows in a dpif.
791  *
792  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
793  * dump operation is provided when it is completed by calling
794  * dpif_flow_dump_done().
795  */
796 void
797 dpif_flow_dump_start(struct dpif_flow_dump *dump, const struct dpif *dpif)
798 {
799     dump->dpif = dpif;
800     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_start(dpif, &dump->state);
801     log_operation(dpif, "flow_dump_start", dump->error);
802 }
803
804 /* Attempts to retrieve another flow from 'dump', which must have been
805  * initialized with dpif_flow_dump_start().  On success, stores a new odp_flow
806  * into 'flow' and returns true.  Failure might indicate an actual error or
807  * merely the end of the flow table.  An error status for the entire dump
808  * operation is provided when it is completed by calling dpif_flow_dump_done().
809  *
810  * Dumping flow actions is optional.  To avoid dumping actions initialize
811  * 'flow->actions' to NULL and 'flow->actions_len' to 0.  Otherwise, point
812  * 'flow->actions' to an array of struct nlattr and initialize
813  * 'flow->actions_len' with the number of bytes of Netlink attributes.
814  * dpif_flow_dump_next() will fill in as many actions as will fit into the
815  * provided array and update 'flow->actions_len' with the number of bytes
816  * required (regardless of whether they fit in the provided space). */
817 bool
818 dpif_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump *dump, struct odp_flow *flow)
819 {
820     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
821
822     check_rw_flow_actions(flow);
823     check_rw_flow_key(flow);
824
825     if (dump->error) {
826         return false;
827     }
828
829     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_next(dpif, dump->state, flow);
830     if (dump->error == EOF) {
831         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all flows", dpif_name(dpif));
832     } else {
833         if (dump->error) {
834             flow->key_len = 0;
835         }
836         if (should_log_flow_message(dump->error)) {
837             log_flow_operation(dpif, "flow_dump_next", dump->error, flow);
838         }
839     }
840
841     if (dump->error) {
842         dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
843         return false;
844     }
845     return true;
846 }
847
848 /* Completes flow table dump operation 'dump', which must have been initialized
849  * with dpif_flow_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
850  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
851 int
852 dpif_flow_dump_done(struct dpif_flow_dump *dump)
853 {
854     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
855     if (!dump->error) {
856         dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
857         log_operation(dpif, "flow_dump_done", dump->error);
858     }
859     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
860 }
861
862 /* Causes 'dpif' to perform the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on
863  * the Ethernet frame specified in 'packet'.
864  *
865  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
866 int
867 dpif_execute(struct dpif *dpif,
868              const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
869              const struct ofpbuf *buf)
870 {
871     int error;
872
873     COVERAGE_INC(dpif_execute);
874     if (actions_len > 0) {
875         error = dpif->dpif_class->execute(dpif, actions, actions_len, buf);
876     } else {
877         error = 0;
878     }
879
880     if (!(error ? VLOG_DROP_WARN(&error_rl) : VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl))) {
881         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
882         char *packet = ofp_packet_to_string(buf->data, buf->size, buf->size);
883         ds_put_format(&ds, "%s: execute ", dpif_name(dpif));
884         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
885         if (error) {
886             ds_put_format(&ds, " failed (%s)", strerror(error));
887         }
888         ds_put_format(&ds, " on packet %s", packet);
889         vlog(THIS_MODULE, error ? VLL_WARN : VLL_DBG, "%s", ds_cstr(&ds));
890         ds_destroy(&ds);
891         free(packet);
892     }
893     return error;
894 }
895
896 /* Retrieves 'dpif''s "listen mask" into '*listen_mask'.  Each ODPL_* bit set
897  * in '*listen_mask' indicates that dpif_recv() will receive messages of that
898  * type.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
899 int
900 dpif_recv_get_mask(const struct dpif *dpif, int *listen_mask)
901 {
902     int error = dpif->dpif_class->recv_get_mask(dpif, listen_mask);
903     if (error) {
904         *listen_mask = 0;
905     }
906     log_operation(dpif, "recv_get_mask", error);
907     return error;
908 }
909
910 /* Sets 'dpif''s "listen mask" to 'listen_mask'.  Each ODPL_* bit set in
911  * '*listen_mask' requests that dpif_recv() receive messages of that type.
912  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
913 int
914 dpif_recv_set_mask(struct dpif *dpif, int listen_mask)
915 {
916     int error = dpif->dpif_class->recv_set_mask(dpif, listen_mask);
917     log_operation(dpif, "recv_set_mask", error);
918     return error;
919 }
920
921 /* Retrieve the sFlow sampling probability.  '*probability' is expressed as the
922  * number of packets out of UINT_MAX to sample, e.g. probability/UINT_MAX is
923  * the probability of sampling a given packet.
924  *
925  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  EOPNOTSUPP
926  * indicates that 'dpif' does not support sFlow sampling. */
927 int
928 dpif_get_sflow_probability(const struct dpif *dpif, uint32_t *probability)
929 {
930     int error = (dpif->dpif_class->get_sflow_probability
931                  ? dpif->dpif_class->get_sflow_probability(dpif, probability)
932                  : EOPNOTSUPP);
933     if (error) {
934         *probability = 0;
935     }
936     log_operation(dpif, "get_sflow_probability", error);
937     return error;
938 }
939
940 /* Set the sFlow sampling probability.  'probability' is expressed as the
941  * number of packets out of UINT_MAX to sample, e.g. probability/UINT_MAX is
942  * the probability of sampling a given packet.
943  *
944  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  EOPNOTSUPP
945  * indicates that 'dpif' does not support sFlow sampling. */
946 int
947 dpif_set_sflow_probability(struct dpif *dpif, uint32_t probability)
948 {
949     int error = (dpif->dpif_class->set_sflow_probability
950                  ? dpif->dpif_class->set_sflow_probability(dpif, probability)
951                  : EOPNOTSUPP);
952     log_operation(dpif, "set_sflow_probability", error);
953     return error;
954 }
955
956 /* Polls for an upcall from 'dpif'.  If successful, stores the upcall into
957  * '*upcall'.  Only upcalls of the types selected with the set_listen_mask
958  * member function will ordinarily be received (but if a message type is
959  * enabled and then later disabled, some stragglers might pop up).
960  *
961  * The caller takes ownership of the data that 'upcall' points to.
962  * 'upcall->key' and 'upcall->actions' (if nonnull) point into data owned by
963  * 'upcall->packet', so their memory cannot be freed separately.  (This is
964  * hardly a great way to do things but it works out OK for the dpif providers
965  * and clients that exist so far.)
966  *
967  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  Returns EAGAIN
968  * if no upcall is immediately available. */
969 int
970 dpif_recv(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall)
971 {
972     int error = dpif->dpif_class->recv(dpif, upcall);
973     if (!error && !VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl)) {
974         struct flow flow;
975         char *s;
976
977         s = ofp_packet_to_string(upcall->packet->data,
978                                  upcall->packet->size, upcall->packet->size);
979         odp_flow_key_to_flow(upcall->key, upcall->key_len, &flow);
980
981         VLOG_DBG("%s: %s upcall on port %"PRIu16": %s", dpif_name(dpif),
982                  (upcall->type == _ODPL_MISS_NR ? "miss"
983                   : upcall->type == _ODPL_ACTION_NR ? "action"
984                   : upcall->type == _ODPL_SFLOW_NR ? "sFlow"
985                   : "<unknown>"),
986                  flow.in_port, s);
987         free(s);
988     }
989     return error;
990 }
991
992 /* Discards all messages that would otherwise be received by dpif_recv() on
993  * 'dpif'. */
994 void
995 dpif_recv_purge(struct dpif *dpif)
996 {
997     COVERAGE_INC(dpif_purge);
998     if (dpif->dpif_class->recv_purge) {
999         dpif->dpif_class->recv_purge(dpif);
1000     }
1001 }
1002
1003 /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued to be
1004  * received with dpif_recv(). */
1005 void
1006 dpif_recv_wait(struct dpif *dpif)
1007 {
1008     dpif->dpif_class->recv_wait(dpif);
1009 }
1010
1011 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'dpif' into '*engine_type'
1012  * and '*engine_id', respectively. */
1013 void
1014 dpif_get_netflow_ids(const struct dpif *dpif,
1015                      uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
1016 {
1017     *engine_type = dpif->netflow_engine_type;
1018     *engine_id = dpif->netflow_engine_id;
1019 }
1020
1021 /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a priority
1022  * value for use in the ODPAT_SET_PRIORITY action.  On success, returns 0 and
1023  * stores the priority into '*priority'.  On failure, returns a positive errno
1024  * value and stores 0 into '*priority'. */
1025 int
1026 dpif_queue_to_priority(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
1027                        uint32_t *priority)
1028 {
1029     int error = (dpif->dpif_class->queue_to_priority
1030                  ? dpif->dpif_class->queue_to_priority(dpif, queue_id,
1031                                                        priority)
1032                  : EOPNOTSUPP);
1033     if (error) {
1034         *priority = 0;
1035     }
1036     log_operation(dpif, "queue_to_priority", error);
1037     return error;
1038 }
1039 \f
1040 void
1041 dpif_init(struct dpif *dpif, const struct dpif_class *dpif_class,
1042           const char *name,
1043           uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id)
1044 {
1045     dpif->dpif_class = dpif_class;
1046     dpif->base_name = xstrdup(name);
1047     dpif->full_name = xasprintf("%s@%s", dpif_class->type, name);
1048     dpif->netflow_engine_type = netflow_engine_type;
1049     dpif->netflow_engine_id = netflow_engine_id;
1050 }
1051
1052 /* Undoes the results of initialization.
1053  *
1054  * Normally this function only needs to be called from dpif_close().
1055  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1056  * that occurs after initialization.  It this case dpif_close() would
1057  * never be called. */
1058 void
1059 dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close)
1060 {
1061     char *base_name = dpif->base_name;
1062     char *full_name = dpif->full_name;
1063
1064     if (close) {
1065         dpif->dpif_class->close(dpif);
1066     }
1067
1068     free(base_name);
1069     free(full_name);
1070 }
1071 \f
1072 static void
1073 log_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error)
1074 {
1075     if (!error) {
1076         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: %s success", dpif_name(dpif), operation);
1077     } else if (is_errno(error)) {
1078         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1079                      dpif_name(dpif), operation, strerror(error));
1080     } else {
1081         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%d/%d)",
1082                      dpif_name(dpif), operation,
1083                      get_ofp_err_type(error), get_ofp_err_code(error));
1084     }
1085 }
1086
1087 static enum vlog_level
1088 flow_message_log_level(int error)
1089 {
1090     return error ? VLL_WARN : VLL_DBG;
1091 }
1092
1093 static bool
1094 should_log_flow_message(int error)
1095 {
1096     return !vlog_should_drop(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error),
1097                              error ? &error_rl : &dpmsg_rl);
1098 }
1099
1100 static void
1101 log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error, const char *operation,
1102                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
1103                  const struct odp_flow_stats *stats,
1104                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1105 {
1106     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1107     ds_put_format(&ds, "%s: ", dpif_name(dpif));
1108     if (error) {
1109         ds_put_cstr(&ds, "failed to ");
1110     }
1111     ds_put_format(&ds, "%s ", operation);
1112     if (error) {
1113         ds_put_format(&ds, "(%s) ", strerror(error));
1114     }
1115     odp_flow_key_format(key, key_len, &ds);
1116     if (stats) {
1117         ds_put_cstr(&ds, ", ");
1118         format_odp_flow_stats(&ds, stats);
1119     }
1120     if (actions || actions_len) {
1121         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1122         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1123     }
1124     vlog(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error), "%s", ds_cstr(&ds));
1125     ds_destroy(&ds);
1126 }
1127
1128 static void
1129 log_flow_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error,
1130                    struct odp_flow *flow)
1131 {
1132     if (error) {
1133         flow->key_len = 0;
1134         flow->actions_len = 0;
1135     }
1136     log_flow_message(dpif, error, operation,
1137                      flow->key, flow->key_len, !error ? &flow->stats : NULL,
1138                      flow->actions, flow->actions_len);
1139 }
1140
1141 static void
1142 log_flow_put(struct dpif *dpif, int error, const struct odp_flow_put *put)
1143 {
1144     enum { ODPPF_ALL = ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY | ODPPF_ZERO_STATS };
1145     struct ds s;
1146
1147     ds_init(&s);
1148     ds_put_cstr(&s, "put");
1149     if (put->flags & ODPPF_CREATE) {
1150         ds_put_cstr(&s, "[create]");
1151     }
1152     if (put->flags & ODPPF_MODIFY) {
1153         ds_put_cstr(&s, "[modify]");
1154     }
1155     if (put->flags & ODPPF_ZERO_STATS) {
1156         ds_put_cstr(&s, "[zero]");
1157     }
1158     if (put->flags & ~ODPPF_ALL) {
1159         ds_put_format(&s, "[%x]", put->flags & ~ODPPF_ALL);
1160     }
1161     log_flow_message(dpif, error, ds_cstr(&s),
1162                      put->flow.key, put->flow.key_len,
1163                      !error ? &put->flow.stats : NULL,
1164                      put->flow.actions, put->flow.actions_len);
1165     ds_destroy(&s);
1166 }
1167
1168 /* There is a tendency to construct odp_flow objects on the stack and to
1169  * forget to properly initialize their "actions" and "actions_len" members.
1170  * When this happens, we get memory corruption because the kernel
1171  * writes through the random pointer that is in the "actions" member.
1172  *
1173  * This function attempts to combat the problem by:
1174  *
1175  *      - Forcing a segfault if "actions" points to an invalid region (instead
1176  *        of just getting back EFAULT, which can be easily missed in the log).
1177  *
1178  *      - Storing a distinctive value that is likely to cause an
1179  *        easy-to-identify error later if it is dereferenced, etc.
1180  *
1181  *      - Triggering a warning on uninitialized memory from Valgrind if
1182  *        "actions" or "actions_len" was not initialized.
1183  */
1184 static void
1185 check_rw_flow_actions(struct odp_flow *flow)
1186 {
1187     if (flow->actions_len) {
1188         memset(&flow->actions[0], 0xcc, sizeof flow->actions[0]);
1189     }
1190 }
1191
1192 /* Same as check_rw_flow_actions() but for flow->key. */
1193 static void
1194 check_rw_flow_key(struct odp_flow *flow)
1195 {
1196     if (flow->key_len) {
1197         memset(&flow->key[0], 0xcc, sizeof flow->key[0]);
1198     }
1199 }