lib/netdev-linux.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009 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 <assert.h>
  19 #include <errno.h>
  20 #include <fcntl.h>
  21 #include <arpa/inet.h>
  22 #include <inttypes.h>
  23 #include <linux/if_tun.h>
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/ethtool.h>
  26 #include <linux/rtnetlink.h>
  27 #include <linux/sockios.h>
  28 #include <linux/version.h>
  29 #include <sys/types.h>
  30 #include <sys/ioctl.h>
  31 #include <sys/socket.h>
  32 #include <netpacket/packet.h>
  33 #include <net/ethernet.h>
  34 #include <net/if.h>
  35 #include <net/if_arp.h>
  36 #include <net/if_packet.h>
  37 #include <net/route.h>
  38 #include <netinet/in.h>
  39 #include <poll.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <string.h>
  42 #include <unistd.h>
  43
  44 #include "coverage.h"
  45 #include "dynamic-string.h"
  46 #include "fatal-signal.h"
  47 #include "netdev-provider.h"
  48 #include "netlink.h"
  49 #include "ofpbuf.h"
  50 #include "openflow/openflow.h"
  51 #include "packets.h"
  52 #include "poll-loop.h"
  53 #include "rtnetlink.h"
  54 #include "socket-util.h"
  55 #include "shash.h"
  56 #include "svec.h"
  57
  58 #define THIS_MODULE VLM_netdev_linux
  59 #include "vlog.h"
  60 \f
  61 /* These were introduced in Linux 2.6.14, so they might be missing if we have
  62  * old headers. */
  63 #ifndef ADVERTISED_Pause
  64 #define ADVERTISED_Pause                (1 << 13)
  65 #endif
  66 #ifndef ADVERTISED_Asym_Pause
  67 #define ADVERTISED_Asym_Pause           (1 << 14)
  68 #endif
  69
  70 struct netdev_linux {
  71     struct netdev netdev;
  72
  73     /* File descriptors.  For ordinary network devices, the two fds below are
  74      * the same; for tap devices, they differ. */
  75     int netdev_fd;              /* Network device. */
  76     int tap_fd;                 /* TAP character device, if any, otherwise the
  77                                  * network device. */
  78
  79     struct netdev_linux_cache *cache;
  80 };
  81
  82 enum {
  83     VALID_IFINDEX = 1 << 0,
  84     VALID_ETHERADDR = 1 << 1,
  85     VALID_IN4 = 1 << 2,
  86     VALID_IN6 = 1 << 3,
  87     VALID_MTU = 1 << 4,
  88     VALID_CARRIER = 1 << 5,
  89     VALID_IS_INTERNAL = 1 << 6
  90 };
  91
  92 /* Cached network device information. */
  93 struct netdev_linux_cache {
  94     struct shash_node *shash_node;
  95     unsigned int valid;
  96     int ref_cnt;
  97
  98     int ifindex;
  99     uint8_t etheraddr[ETH_ADDR_LEN];
 100     struct in_addr address, netmask;
 101     struct in6_addr in6;
 102     int mtu;
 103     int carrier;
 104     bool is_internal;
 105 };
 106
 107 static struct shash cache_map = SHASH_INITIALIZER(&cache_map);
 108 static struct rtnetlink_notifier netdev_linux_cache_notifier;
 109
 110 /* An AF_INET socket (used for ioctl operations). */
 111 static int af_inet_sock = -1;
 112
 113 struct netdev_linux_notifier {
 114     struct netdev_notifier notifier;
 115     struct list node;
 116 };
 117
 118 static struct shash netdev_linux_notifiers =
 119     SHASH_INITIALIZER(&netdev_linux_notifiers);
 120 static struct rtnetlink_notifier netdev_linux_poll_notifier;
 121
 122 /* This is set pretty low because we probably won't learn anything from the
 123  * additional log messages. */
 124 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
 125
 126 static int netdev_linux_do_ethtool(struct netdev *, struct ethtool_cmd *,
 127                                    int cmd, const char *cmd_name);
 128 static int netdev_linux_do_ioctl(const struct netdev *, struct ifreq *,
 129                                  int cmd, const char *cmd_name);
 130 static int netdev_linux_get_ipv4(const struct netdev *, struct in_addr *,
 131                                  int cmd, const char *cmd_name);
 132 static int get_flags(const struct netdev *, int *flagsp);
 133 static int set_flags(struct netdev *, int flags);
 134 static int do_get_ifindex(const char *netdev_name);
 135 static int get_ifindex(const struct netdev *, int *ifindexp);
 136 static int do_set_addr(struct netdev *netdev,
 137                        int ioctl_nr, const char *ioctl_name,
 138                        struct in_addr addr);
 139 static int get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN]);
 140 static int set_etheraddr(const char *netdev_name, int hwaddr_family,
 141                          const uint8_t[ETH_ADDR_LEN]);
 142 static int get_stats_via_netlink(int ifindex, struct netdev_stats *stats);
 143 static int get_stats_via_proc(const char *netdev_name, struct netdev_stats *stats);
 144
 145 static struct netdev_linux *
 146 netdev_linux_cast(const struct netdev *netdev)
 147 {
 148     netdev_assert_class(netdev, &netdev_linux_class);
 149     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_linux, netdev);
 150 }
 151
 152 static int
 153 netdev_linux_init(void)
 154 {
 155     static int status = -1;
 156     if (status < 0) {
 157         af_inet_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 158         status = af_inet_sock >= 0 ? 0 : errno;
 159         if (status) {
 160             VLOG_ERR("failed to create inet socket: %s", strerror(status));
 161         }
 162     }
 163     return status;
 164 }
 165
 166 static void
 167 netdev_linux_run(void)
 168 {
 169     rtnetlink_notifier_run();
 170 }
 171
 172 static void
 173 netdev_linux_wait(void)
 174 {
 175     rtnetlink_notifier_wait();
 176 }
 177
 178 static void
 179 netdev_linux_cache_cb(const struct rtnetlink_change *change,
 180                       void *aux UNUSED)
 181 {
 182     struct netdev_linux_cache *cache;
 183     if (change) {
 184         cache = shash_find_data(&cache_map, change->ifname);
 185         if (cache) {
 186             cache->valid = 0;
 187         }
 188     } else {
 189         struct shash_node *node;
 190         SHASH_FOR_EACH (node, &cache_map) {
 191             cache = node->data;
 192             cache->valid = 0;
 193         }
 194     }
 195 }
 196
 197 static int
 198 netdev_linux_open(const char *name, char *suffix, int ethertype,
 199                   struct netdev **netdevp)
 200 {
 201     struct netdev_linux *netdev;
 202     enum netdev_flags flags;
 203     int error;
 204
 205     /* Allocate network device. */
 206     netdev = xcalloc(1, sizeof *netdev);
 207     netdev_init(&netdev->netdev, suffix, &netdev_linux_class);
 208     netdev->netdev_fd = -1;
 209     netdev->tap_fd = -1;
 210     netdev->cache = shash_find_data(&cache_map, suffix);
 211     if (!netdev->cache) {
 212         if (shash_is_empty(&cache_map)) {
 213             int error = rtnetlink_notifier_register(
 214                 &netdev_linux_cache_notifier, netdev_linux_cache_cb, NULL);
 215             if (error) {
 216                 netdev_close(&netdev->netdev);
 217                 return error;
 218             }
 219         }
 220         netdev->cache = xmalloc(sizeof *netdev->cache);
 221         netdev->cache->shash_node = shash_add(&cache_map, suffix,
 222                                               netdev->cache);
 223         netdev->cache->valid = 0;
 224         netdev->cache->ref_cnt = 0;
 225     }
 226     netdev->cache->ref_cnt++;
 227
 228     if (!strncmp(name, "tap:", 4)) {
 229         static const char tap_dev[] = "/dev/net/tun";
 230         struct ifreq ifr;
 231
 232         /* Open tap device. */
 233         netdev->tap_fd = open(tap_dev, O_RDWR);
 234         if (netdev->tap_fd < 0) {
 235             error = errno;
 236             VLOG_WARN("opening \"%s\" failed: %s", tap_dev, strerror(error));
 237             goto error;
 238         }
 239
 240         /* Create tap device. */
 241         ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI;
 242         error = netdev_linux_do_ioctl(&netdev->netdev, &ifr,
 243                                       TUNSETIFF, "TUNSETIFF");
 244         if (error) {
 245             goto error;
 246         }
 247
 248         /* Make non-blocking. */
 249         error = set_nonblocking(netdev->tap_fd);
 250         if (error) {
 251             goto error;
 252         }
 253     }
 254
 255     error = netdev_get_flags(&netdev->netdev, &flags);
 256     if (error == ENODEV) {
 257         goto error;
 258     }
 259
 260     if (netdev->tap_fd >= 0 || ethertype != NETDEV_ETH_TYPE_NONE) {
 261         struct sockaddr_ll sll;
 262         int protocol;
 263         int ifindex;
 264
 265         /* Create file descriptor. */
 266         protocol = (ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_ANY ? ETH_P_ALL
 267                     : ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_802_2 ? ETH_P_802_2
 268                     : ethertype);
 269         netdev->netdev_fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(protocol));
 270         if (netdev->netdev_fd < 0) {
 271             error = errno;
 272             goto error;
 273         }
 274         if (netdev->tap_fd < 0) {
 275             netdev->tap_fd = netdev->netdev_fd;
 276         }
 277
 278         /* Set non-blocking mode. */
 279         error = set_nonblocking(netdev->netdev_fd);
 280         if (error) {
 281             goto error;
 282         }
 283
 284         /* Get ethernet device index. */
 285         error = get_ifindex(&netdev->netdev, &ifindex);
 286         if (error) {
 287             goto error;
 288         }
 289
 290         /* Bind to specific ethernet device. */
 291         memset(&sll, 0, sizeof sll);
 292         sll.sll_family = AF_PACKET;
 293         sll.sll_ifindex = ifindex;
 294         if (bind(netdev->netdev_fd,
 295                  (struct sockaddr *) &sll, sizeof sll) < 0) {
 296             error = errno;
 297             VLOG_ERR("bind to %s failed: %s", suffix, strerror(error));
 298             goto error;
 299         }
 300
 301         /* Between the socket() and bind() calls above, the socket receives all
 302          * packets of the requested type on all system interfaces.  We do not
 303          * want to receive that data, but there is no way to avoid it.  So we
 304          * must now drain out the receive queue. */
 305         error = drain_rcvbuf(netdev->netdev_fd);
 306         if (error) {
 307             goto error;
 308         }
 309     }
 310
 311     *netdevp = &netdev->netdev;
 312     return 0;
 313
 314 error:
 315     netdev_close(&netdev->netdev);
 316     return error;
 317 }
 318
 319 /* Closes and destroys 'netdev'. */
 320 static void
 321 netdev_linux_close(struct netdev *netdev_)
 322 {
 323     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 324
 325     if (netdev->cache && !--netdev->cache->ref_cnt) {
 326         shash_delete(&cache_map, netdev->cache->shash_node);
 327         free(netdev->cache);
 328
 329         if (shash_is_empty(&cache_map)) {
 330             rtnetlink_notifier_unregister(&netdev_linux_cache_notifier);
 331         }
 332     }
 333     if (netdev->netdev_fd >= 0) {
 334         close(netdev->netdev_fd);
 335     }
 336     if (netdev->tap_fd >= 0 && netdev->netdev_fd != netdev->tap_fd) {
 337         close(netdev->tap_fd);
 338     }
 339     free(netdev);
 340 }
 341
 342 /* Initializes 'svec' with a list of the names of all known network devices. */
 343 static int
 344 netdev_linux_enumerate(struct svec *svec)
 345 {
 346     struct if_nameindex *names;
 347
 348     names = if_nameindex();
 349     if (names) {
 350         size_t i;
 351
 352         for (i = 0; names[i].if_name != NULL; i++) {
 353             svec_add(svec, names[i].if_name);
 354         }
 355         if_freenameindex(names);
 356         return 0;
 357     } else {
 358         VLOG_WARN("could not obtain list of network device names: %s",
 359                   strerror(errno));
 360         return errno;
 361     }
 362 }
 363
 364 static int
 365 netdev_linux_recv(struct netdev *netdev_, void *data, size_t size)
 366 {
 367     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 368
 369     if (netdev->tap_fd < 0) {
 370         /* Device was opened with NETDEV_ETH_TYPE_NONE. */
 371         return EAGAIN;
 372     }
 373
 374     for (;;) {
 375         ssize_t retval = read(netdev->tap_fd, data, size);
 376         if (retval >= 0) {
 377             return retval;
 378         } else if (errno != EINTR) {
 379             if (errno != EAGAIN) {
 380                 VLOG_WARN_RL(&rl, "error receiving Ethernet packet on %s: %s",
 381                              strerror(errno), netdev_get_name(netdev_));
 382             }
 383             return errno;
 384         }
 385     }
 386 }
 387
 388 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 389  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
 390 static void
 391 netdev_linux_recv_wait(struct netdev *netdev_)
 392 {
 393     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 394     if (netdev->tap_fd >= 0) {
 395         poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLIN);
 396     }
 397 }
 398
 399 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
 400 static int
 401 netdev_linux_drain(struct netdev *netdev_)
 402 {
 403     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 404     if (netdev->tap_fd < 0 && netdev->netdev_fd < 0) {
 405         return 0;
 406     } else if (netdev->tap_fd != netdev->netdev_fd) {
 407         struct ifreq ifr;
 408         int error = netdev_linux_do_ioctl(netdev_, &ifr,
 409                                           SIOCGIFTXQLEN, "SIOCGIFTXQLEN");
 410         if (error) {
 411             return error;
 412         }
 413         drain_fd(netdev->tap_fd, ifr.ifr_qlen);
 414         return 0;
 415     } else {
 416         return drain_rcvbuf(netdev->netdev_fd);
 417     }
 418 }
 419
 420 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
 421  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
 422  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
 423  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
 424  *
 425  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
 426  *
 427  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
 428  * expected to do additional queuing of packets. */
 429 static int
 430 netdev_linux_send(struct netdev *netdev_, const void *data, size_t size)
 431 {
 432     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 433
 434     /* XXX should support sending even if 'ethertype' was NETDEV_ETH_TYPE_NONE.
 435      */
 436     if (netdev->tap_fd < 0) {
 437         return EPIPE;
 438     }
 439
 440     for (;;) {
 441         ssize_t retval = write(netdev->tap_fd, data, size);
 442         if (retval < 0) {
 443             /* The Linux AF_PACKET implementation never blocks waiting for room
 444              * for packets, instead returning ENOBUFS.  Translate this into
 445              * EAGAIN for the caller. */
 446             if (errno == ENOBUFS) {
 447                 return EAGAIN;
 448             } else if (errno == EINTR) {
 449                 continue;
 450             } else if (errno != EAGAIN) {
 451                 VLOG_WARN_RL(&rl, "error sending Ethernet packet on %s: %s",
 452                              netdev_get_name(netdev_), strerror(errno));
 453             }
 454             return errno;
 455         } else if (retval != size) {
 456             VLOG_WARN_RL(&rl, "sent partial Ethernet packet (%zd bytes of "
 457                          "%zu) on %s", retval, size, netdev_get_name(netdev_));
 458             return EMSGSIZE;
 459         } else {
 460             return 0;
 461         }
 462     }
 463 }
 464
 465 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 466  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
 467  * with netdev_send().
 468  *
 469  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
 470  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
 471  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
 472 static void
 473 netdev_linux_send_wait(struct netdev *netdev_)
 474 {
 475     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 476     if (netdev->tap_fd < 0 && netdev->netdev_fd < 0) {
 477         /* Nothing to do. */
 478     } else if (netdev->tap_fd == netdev->netdev_fd) {
 479         poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLOUT);
 480     } else {
 481         /* TAP device always accepts packets.*/
 482         poll_immediate_wake();
 483     }
 484 }
 485
 486 /* Attempts to set 'netdev''s MAC address to 'mac'.  Returns 0 if successful,
 487  * otherwise a positive errno value. */
 488 static int
 489 netdev_linux_set_etheraddr(struct netdev *netdev_,
 490                            const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 491 {
 492     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 493     int error = set_etheraddr(netdev_get_name(netdev_), ARPHRD_ETHER, mac);
 494     if (!error) {
 495         memcpy(netdev->cache->etheraddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 496     }
 497     return error;
 498 }
 499
 500 /* Returns a pointer to 'netdev''s MAC address.  The caller must not modify or
 501  * free the returned buffer. */
 502 static int
 503 netdev_linux_get_etheraddr(const struct netdev *netdev_,
 504                            uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 505 {
 506     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 507     if (!(netdev->cache->valid & VALID_ETHERADDR)) {
 508         int error = get_etheraddr(netdev_get_name(netdev_),
 509                                   netdev->cache->etheraddr);
 510         if (error) {
 511             return error;
 512         }
 513         netdev->cache->valid |= VALID_ETHERADDR;
 514     }
 515     memcpy(mac, netdev->cache->etheraddr, ETH_ADDR_LEN);
 516     return 0;
 517 }
 518
 519 /* Returns the maximum size of transmitted (and received) packets on 'netdev',
 520  * in bytes, not including the hardware header; thus, this is typically 1500
 521  * bytes for Ethernet devices. */
 522 static int
 523 netdev_linux_get_mtu(const struct netdev *netdev_, int *mtup)
 524 {
 525     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 526     if (!(netdev->cache->valid & VALID_MTU)) {
 527         struct ifreq ifr;
 528         int error;
 529
 530         error = netdev_linux_do_ioctl(netdev_, &ifr, SIOCGIFMTU, "SIOCGIFMTU");
 531         if (error) {
 532             return error;
 533         }
 534         netdev->cache->mtu = ifr.ifr_mtu;
 535         netdev->cache->valid |= VALID_MTU;
 536     }
 537     *mtup = netdev->cache->mtu;
 538     return 0;
 539 }
 540
 541 static int
 542 netdev_linux_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
 543 {
 544     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 545     int error = 0;
 546     char *fn = NULL;
 547     int fd = -1;
 548
 549     if (!(netdev->cache->valid & VALID_CARRIER)) {
 550         char line[8];
 551         int retval;
 552
 553         fn = xasprintf("/sys/class/net/%s/carrier", netdev_get_name(netdev_));
 554         fd = open(fn, O_RDONLY);
 555         if (fd < 0) {
 556             error = errno;
 557             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(error));
 558             goto exit;
 559         }
 560
 561         retval = read(fd, line, sizeof line);
 562         if (retval < 0) {
 563             error = errno;
 564             if (error == EINVAL) {
 565                 /* This is the normal return value when we try to check carrier
 566                  * if the network device is not up. */
 567             } else {
 568                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: read failed: %s", fn, strerror(error));
 569             }
 570             goto exit;
 571         } else if (retval == 0) {
 572             error = EPROTO;
 573             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unexpected end of file", fn);
 574             goto exit;
 575         }
 576
 577         if (line[0] != '0' && line[0] != '1') {
 578             error = EPROTO;
 579             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: value is %c (expected 0 or 1)",
 580                          fn, line[0]);
 581             goto exit;
 582         }
 583         netdev->cache->carrier = line[0] != '0';
 584         netdev->cache->valid |= VALID_CARRIER;
 585     }
 586     *carrier = netdev->cache->carrier;
 587     error = 0;
 588
 589 exit:
 590     if (fd >= 0) {
 591         close(fd);
 592     }
 593     free(fn);
 594     return error;
 595 }
 596
 597 /* Check whether we can we use RTM_GETLINK to get network device statistics.
 598  * In pre-2.6.19 kernels, this was only available if wireless extensions were
 599  * enabled. */
 600 static bool
 601 check_for_working_netlink_stats(void)
 602 {
 603     /* Decide on the netdev_get_stats() implementation to use.  Netlink is
 604      * preferable, so if that works, we'll use it. */
 605     int ifindex = do_get_ifindex("lo");
 606     if (ifindex < 0) {
 607         VLOG_WARN("failed to get ifindex for lo, "
 608                   "obtaining netdev stats from proc");
 609         return false;
 610     } else {
 611         struct netdev_stats stats;
 612         int error = get_stats_via_netlink(ifindex, &stats);
 613         if (!error) {
 614             VLOG_DBG("obtaining netdev stats via rtnetlink");
 615             return true;
 616         } else {
 617             VLOG_INFO("RTM_GETLINK failed (%s), obtaining netdev stats "
 618                       "via proc (you are probably running a pre-2.6.19 "
 619                       "kernel)", strerror(error));
 620             return false;
 621         }
 622     }
 623 }
 624
 625 /* Retrieves current device stats for 'netdev'.
 626  *
 627  * XXX All of the members of struct netdev_stats are 64 bits wide, but on
 628  * 32-bit architectures the Linux network stats are only 32 bits. */
 629 static int
 630 netdev_linux_get_stats(const struct netdev *netdev_, struct netdev_stats *stats)
 631 {
 632     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 633     static int use_netlink_stats = -1;
 634     int error;
 635     struct netdev_stats raw_stats;
 636     struct netdev_stats *collect_stats = stats;
 637
 638     COVERAGE_INC(netdev_get_stats);
 639
 640     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IS_INTERNAL)) {
 641         netdev->cache->is_internal = (netdev->tap_fd != -1);
 642
 643         if (!netdev->cache->is_internal) {
 644             struct ethtool_drvinfo drvinfo;
 645
 646             memset(&drvinfo, 0, sizeof drvinfo);
 647             error = netdev_linux_do_ethtool(&netdev->netdev,
 648                                             (struct ethtool_cmd *)&drvinfo,
 649                                             ETHTOOL_GDRVINFO,
 650                                             "ETHTOOL_GDRVINFO");
 651
 652             if (!error) {
 653                 netdev->cache->is_internal = !strcmp(drvinfo.driver,
 654                                                      "openvswitch");
 655             }
 656         }
 657     }
 658
 659     if (netdev->cache->is_internal) {
 660         collect_stats = &raw_stats;
 661     }
 662
 663     if (use_netlink_stats < 0) {
 664         use_netlink_stats = check_for_working_netlink_stats();
 665     }
 666     if (use_netlink_stats) {
 667         int ifindex;
 668
 669         error = get_ifindex(&netdev->netdev, &ifindex);
 670         if (!error) {
 671             error = get_stats_via_netlink(ifindex, collect_stats);
 672         }
 673     } else {
 674         error = get_stats_via_proc(netdev->netdev.name, collect_stats);
 675     }
 676
 677     /* If this port is an internal port then the transmit and receive stats
 678      * will appear to be swapped relative to the other ports since we are the
 679      * one sending the data, not a remote computer.  For consistency, we swap
 680      * them back here. */
 681     if (netdev->cache->is_internal) {
 682         stats->rx_packets = raw_stats.tx_packets;
 683         stats->tx_packets = raw_stats.rx_packets;
 684         stats->rx_bytes = raw_stats.tx_bytes;
 685         stats->tx_bytes = raw_stats.rx_bytes;
 686         stats->rx_errors = raw_stats.tx_errors;
 687         stats->tx_errors = raw_stats.rx_errors;
 688         stats->rx_dropped = raw_stats.tx_dropped;
 689         stats->tx_dropped = raw_stats.rx_dropped;
 690         stats->multicast = raw_stats.multicast;
 691         stats->collisions = raw_stats.collisions;
 692         stats->rx_length_errors = 0;
 693         stats->rx_over_errors = 0;
 694         stats->rx_crc_errors = 0;
 695         stats->rx_frame_errors = 0;
 696         stats->rx_fifo_errors = 0;
 697         stats->rx_missed_errors = 0;
 698         stats->tx_aborted_errors = 0;
 699         stats->tx_carrier_errors = 0;
 700         stats->tx_fifo_errors = 0;
 701         stats->tx_heartbeat_errors = 0;
 702         stats->tx_window_errors = 0;
 703     }
 704
 705     return error;
 706 }
 707
 708 /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
 709  * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value is a
 710  * bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.  Returns 0 if
 711  * successful, otherwise a positive errno value.  On failure, all of the
 712  * passed-in values are set to 0. */
 713 static int
 714 netdev_linux_get_features(struct netdev *netdev,
 715                           uint32_t *current, uint32_t *advertised,
 716                           uint32_t *supported, uint32_t *peer)
 717 {
 718     struct ethtool_cmd ecmd;
 719     int error;
 720
 721     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 722     error = netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 723                                     ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 724     if (error) {
 725         return error;
 726     }
 727
 728     /* Supported features. */
 729     *supported = 0;
 730     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Half) {
 731         *supported |= OFPPF_10MB_HD;
 732     }
 733     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Full) {
 734         *supported |= OFPPF_10MB_FD;
 735     }
 736     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Half)  {
 737         *supported |= OFPPF_100MB_HD;
 738     }
 739     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Full) {
 740         *supported |= OFPPF_100MB_FD;
 741     }
 742     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Half) {
 743         *supported |= OFPPF_1GB_HD;
 744     }
 745     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Full) {
 746         *supported |= OFPPF_1GB_FD;
 747     }
 748     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10000baseT_Full) {
 749         *supported |= OFPPF_10GB_FD;
 750     }
 751     if (ecmd.supported & SUPPORTED_TP) {
 752         *supported |= OFPPF_COPPER;
 753     }
 754     if (ecmd.supported & SUPPORTED_FIBRE) {
 755         *supported |= OFPPF_FIBER;
 756     }
 757     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Autoneg) {
 758         *supported |= OFPPF_AUTONEG;
 759     }
 760     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Pause) {
 761         *supported |= OFPPF_PAUSE;
 762     }
 763     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Asym_Pause) {
 764         *supported |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 765     }
 766
 767     /* Advertised features. */
 768     *advertised = 0;
 769     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Half) {
 770         *advertised |= OFPPF_10MB_HD;
 771     }
 772     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Full) {
 773         *advertised |= OFPPF_10MB_FD;
 774     }
 775     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Half) {
 776         *advertised |= OFPPF_100MB_HD;
 777     }
 778     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Full) {
 779         *advertised |= OFPPF_100MB_FD;
 780     }
 781     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Half) {
 782         *advertised |= OFPPF_1GB_HD;
 783     }
 784     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Full) {
 785         *advertised |= OFPPF_1GB_FD;
 786     }
 787     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10000baseT_Full) {
 788         *advertised |= OFPPF_10GB_FD;
 789     }
 790     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_TP) {
 791         *advertised |= OFPPF_COPPER;
 792     }
 793     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_FIBRE) {
 794         *advertised |= OFPPF_FIBER;
 795     }
 796     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Autoneg) {
 797         *advertised |= OFPPF_AUTONEG;
 798     }
 799     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Pause) {
 800         *advertised |= OFPPF_PAUSE;
 801     }
 802     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Asym_Pause) {
 803         *advertised |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 804     }
 805
 806     /* Current settings. */
 807     if (ecmd.speed == SPEED_10) {
 808         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_10MB_FD : OFPPF_10MB_HD;
 809     } else if (ecmd.speed == SPEED_100) {
 810         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_100MB_FD : OFPPF_100MB_HD;
 811     } else if (ecmd.speed == SPEED_1000) {
 812         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_1GB_FD : OFPPF_1GB_HD;
 813     } else if (ecmd.speed == SPEED_10000) {
 814         *current = OFPPF_10GB_FD;
 815     } else {
 816         *current = 0;
 817     }
 818
 819     if (ecmd.port == PORT_TP) {
 820         *current |= OFPPF_COPPER;
 821     } else if (ecmd.port == PORT_FIBRE) {
 822         *current |= OFPPF_FIBER;
 823     }
 824
 825     if (ecmd.autoneg) {
 826         *current |= OFPPF_AUTONEG;
 827     }
 828
 829     /* Peer advertisements. */
 830     *peer = 0;                  /* XXX */
 831
 832     return 0;
 833 }
 834
 835 /* Set the features advertised by 'netdev' to 'advertise'. */
 836 static int
 837 netdev_linux_set_advertisements(struct netdev *netdev, uint32_t advertise)
 838 {
 839     struct ethtool_cmd ecmd;
 840     int error;
 841
 842     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 843     error = netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 844                                     ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 845     if (error) {
 846         return error;
 847     }
 848
 849     ecmd.advertising = 0;
 850     if (advertise & OFPPF_10MB_HD) {
 851         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Half;
 852     }
 853     if (advertise & OFPPF_10MB_FD) {
 854         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Full;
 855     }
 856     if (advertise & OFPPF_100MB_HD) {
 857         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Half;
 858     }
 859     if (advertise & OFPPF_100MB_FD) {
 860         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Full;
 861     }
 862     if (advertise & OFPPF_1GB_HD) {
 863         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Half;
 864     }
 865     if (advertise & OFPPF_1GB_FD) {
 866         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Full;
 867     }
 868     if (advertise & OFPPF_10GB_FD) {
 869         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10000baseT_Full;
 870     }
 871     if (advertise & OFPPF_COPPER) {
 872         ecmd.advertising |= ADVERTISED_TP;
 873     }
 874     if (advertise & OFPPF_FIBER) {
 875         ecmd.advertising |= ADVERTISED_FIBRE;
 876     }
 877     if (advertise & OFPPF_AUTONEG) {
 878         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Autoneg;
 879     }
 880     if (advertise & OFPPF_PAUSE) {
 881         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Pause;
 882     }
 883     if (advertise & OFPPF_PAUSE_ASYM) {
 884         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Asym_Pause;
 885     }
 886     return netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 887                                    ETHTOOL_SSET, "ETHTOOL_SSET");
 888 }
 889
 890 /* If 'netdev_name' is the name of a VLAN network device (e.g. one created with
 891  * vconfig(8)), sets '*vlan_vid' to the VLAN VID associated with that device
 892  * and returns 0.  Otherwise returns a errno value (specifically ENOENT if
 893  * 'netdev_name' is the name of a network device that is not a VLAN device) and
 894  * sets '*vlan_vid' to -1. */
 895 static int
 896 netdev_linux_get_vlan_vid(const struct netdev *netdev, int *vlan_vid)
 897 {
 898     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
 899     struct ds line = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 900     FILE *stream = NULL;
 901     int error;
 902     char *fn;
 903
 904     COVERAGE_INC(netdev_get_vlan_vid);
 905     fn = xasprintf("/proc/net/vlan/%s", netdev_name);
 906     stream = fopen(fn, "r");
 907     if (!stream) {
 908         error = errno;
 909         goto done;
 910     }
 911
 912     if (ds_get_line(&line, stream)) {
 913         if (ferror(stream)) {
 914             error = errno;
 915             VLOG_ERR_RL(&rl, "error reading \"%s\": %s", fn, strerror(errno));
 916         } else {
 917             error = EPROTO;
 918             VLOG_ERR_RL(&rl, "unexpected end of file reading \"%s\"", fn);
 919         }
 920         goto done;
 921     }
 922
 923     if (!sscanf(ds_cstr(&line), "%*s VID: %d", vlan_vid)) {
 924         error = EPROTO;
 925         VLOG_ERR_RL(&rl, "parse error reading \"%s\" line 1: \"%s\"",
 926                     fn, ds_cstr(&line));
 927         goto done;
 928     }
 929
 930     error = 0;
 931
 932 done:
 933     free(fn);
 934     if (stream) {
 935         fclose(stream);
 936     }
 937     ds_destroy(&line);
 938     if (error) {
 939         *vlan_vid = -1;
 940     }
 941     return error;
 942 }
 943
 944 #define POLICE_ADD_CMD "/sbin/tc qdisc add dev %s handle ffff: ingress"
 945 #define POLICE_CONFIG_CMD "/sbin/tc filter add dev %s parent ffff: protocol ip prio 50 u32 match ip src 0.0.0.0/0 police rate %dkbit burst %dk mtu 65535 drop flowid :1"
 946 /* We redirect stderr to /dev/null because we often want to remove all
 947  * traffic control configuration on a port so its in a known state.  If
 948  * this done when there is no such configuration, tc complains, so we just
 949  * always ignore it.
 950  */
 951 #define POLICE_DEL_CMD "/sbin/tc qdisc del dev %s handle ffff: ingress 2>/dev/null"
 952
 953 /* Attempts to set input rate limiting (policing) policy. */
 954 static int
 955 netdev_linux_set_policing(struct netdev *netdev,
 956                           uint32_t kbits_rate, uint32_t kbits_burst)
 957 {
 958     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
 959     char command[1024];
 960
 961     COVERAGE_INC(netdev_set_policing);
 962     if (kbits_rate) {
 963         if (!kbits_burst) {
 964             /* Default to 10 kilobits if not specified. */
 965             kbits_burst = 10;
 966         }
 967
 968         /* xxx This should be more careful about only adding if it
 969          * xxx actually exists, as opposed to always deleting it. */
 970         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
 971         if (system(command) == -1) {
 972             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
 973         }
 974
 975         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_ADD_CMD, netdev_name);
 976         if (system(command) != 0) {
 977             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem adding policing", netdev_name);
 978             return -1;
 979         }
 980
 981         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_CONFIG_CMD, netdev_name,
 982                 kbits_rate, kbits_burst);
 983         if (system(command) != 0) {
 984             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem configuring policing",
 985                     netdev_name);
 986             return -1;
 987         }
 988     } else {
 989         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
 990         if (system(command) == -1) {
 991             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
 992         }
 993     }
 994
 995     return 0;
 996 }
 997
 998 static int
 999 netdev_linux_get_in4(const struct netdev *netdev_,
1000                      struct in_addr *address, struct in_addr *netmask)
1001 {
1002     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1003     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IN4)) {
1004         int error;
1005
1006         error = netdev_linux_get_ipv4(netdev_, &netdev->cache->address,
1007                                       SIOCGIFADDR, "SIOCGIFADDR");
1008         if (error) {
1009             return error;
1010         }
1011
1012         error = netdev_linux_get_ipv4(netdev_, &netdev->cache->netmask,
1013                                       SIOCGIFNETMASK, "SIOCGIFNETMASK");
1014         if (error) {
1015             return error;
1016         }
1017
1018         netdev->cache->valid |= VALID_IN4;
1019     }
1020     *address = netdev->cache->address;
1021     *netmask = netdev->cache->netmask;
1022     return address->s_addr == INADDR_ANY ? EADDRNOTAVAIL : 0;
1023 }
1024
1025 static int
1026 netdev_linux_set_in4(struct netdev *netdev_, struct in_addr address,
1027                      struct in_addr netmask)
1028 {
1029     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1030     int error;
1031
1032     error = do_set_addr(netdev_, SIOCSIFADDR, "SIOCSIFADDR", address);
1033     if (!error) {
1034         netdev->cache->valid |= VALID_IN4;
1035         netdev->cache->address = address;
1036         netdev->cache->netmask = netmask;
1037         if (address.s_addr != INADDR_ANY) {
1038             error = do_set_addr(netdev_, SIOCSIFNETMASK,
1039                                 "SIOCSIFNETMASK", netmask);
1040         }
1041     }
1042     return error;
1043 }
1044
1045 static bool
1046 parse_if_inet6_line(const char *line,
1047                     struct in6_addr *in6, char ifname[16 + 1])
1048 {
1049     uint8_t *s6 = in6->s6_addr;
1050 #define X8 "%2"SCNx8
1051     return sscanf(line,
1052                   " "X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8
1053                   "%*x %*x %*x %*x %16s\n",
1054                   &s6[0], &s6[1], &s6[2], &s6[3],
1055                   &s6[4], &s6[5], &s6[6], &s6[7],
1056                   &s6[8], &s6[9], &s6[10], &s6[11],
1057                   &s6[12], &s6[13], &s6[14], &s6[15],
1058                   ifname) == 17;
1059 }
1060
1061 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address (if
1062  * 'in6' is non-null) and returns true.  Otherwise, returns false. */
1063 static int
1064 netdev_linux_get_in6(const struct netdev *netdev_, struct in6_addr *in6)
1065 {
1066     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1067     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IN6)) {
1068         FILE *file;
1069         char line[128];
1070
1071         netdev->cache->in6 = in6addr_any;
1072
1073         file = fopen("/proc/net/if_inet6", "r");
1074         if (file != NULL) {
1075             const char *name = netdev_get_name(netdev_);
1076             while (fgets(line, sizeof line, file)) {
1077                 struct in6_addr in6;
1078                 char ifname[16 + 1];
1079                 if (parse_if_inet6_line(line, &in6, ifname)
1080                     && !strcmp(name, ifname))
1081                 {
1082                     netdev->cache->in6 = in6;
1083                     break;
1084                 }
1085             }
1086             fclose(file);
1087         }
1088         netdev->cache->valid |= VALID_IN6;
1089     }
1090     *in6 = netdev->cache->in6;
1091     return 0;
1092 }
1093
1094 static void
1095 make_in4_sockaddr(struct sockaddr *sa, struct in_addr addr)
1096 {
1097     struct sockaddr_in sin;
1098     memset(&sin, 0, sizeof sin);
1099     sin.sin_family = AF_INET;
1100     sin.sin_addr = addr;
1101     sin.sin_port = 0;
1102
1103     memset(sa, 0, sizeof *sa);
1104     memcpy(sa, &sin, sizeof sin);
1105 }
1106
1107 static int
1108 do_set_addr(struct netdev *netdev,
1109             int ioctl_nr, const char *ioctl_name, struct in_addr addr)
1110 {
1111     struct ifreq ifr;
1112     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
1113     make_in4_sockaddr(&ifr.ifr_addr, addr);
1114     return netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, ioctl_nr, ioctl_name);
1115 }
1116
1117 /* Adds 'router' as a default IP gateway. */
1118 static int
1119 netdev_linux_add_router(struct netdev *netdev UNUSED, struct in_addr router)
1120 {
1121     struct in_addr any = { INADDR_ANY };
1122     struct rtentry rt;
1123     int error;
1124
1125     memset(&rt, 0, sizeof rt);
1126     make_in4_sockaddr(&rt.rt_dst, any);
1127     make_in4_sockaddr(&rt.rt_gateway, router);
1128     make_in4_sockaddr(&rt.rt_genmask, any);
1129     rt.rt_flags = RTF_UP | RTF_GATEWAY;
1130     COVERAGE_INC(netdev_add_router);
1131     error = ioctl(af_inet_sock, SIOCADDRT, &rt) < 0 ? errno : 0;
1132     if (error) {
1133         VLOG_WARN("ioctl(SIOCADDRT): %s", strerror(error));
1134     }
1135     return error;
1136 }
1137
1138 static int
1139 netdev_linux_get_next_hop(const struct in_addr *host, struct in_addr *next_hop,
1140                           char **netdev_name)
1141 {
1142     static const char fn[] = "/proc/net/route";
1143     FILE *stream;
1144     char line[256];
1145     int ln;
1146
1147     *netdev_name = NULL;
1148     stream = fopen(fn, "r");
1149     if (stream == NULL) {
1150         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(errno));
1151         return errno;
1152     }
1153
1154     ln = 0;
1155     while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
1156         if (++ln >= 2) {
1157             char iface[17];
1158             uint32_t dest, gateway, mask;
1159             int refcnt, metric, mtu;
1160             unsigned int flags, use, window, irtt;
1161
1162             if (sscanf(line,
1163                        "%16s %"SCNx32" %"SCNx32" %04X %d %u %d %"SCNx32
1164                        " %d %u %u\n",
1165                        iface, &dest, &gateway, &flags, &refcnt,
1166                        &use, &metric, &mask, &mtu, &window, &irtt) != 11) {
1167
1168                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not parse line %d: %s",
1169                         fn, ln, line);
1170                 continue;
1171             }
1172             if (!(flags & RTF_UP)) {
1173                 /* Skip routes that aren't up. */
1174                 continue;
1175             }
1176
1177             /* The output of 'dest', 'mask', and 'gateway' were given in
1178              * network byte order, so we don't need need any endian
1179              * conversions here. */
1180             if ((dest & mask) == (host->s_addr & mask)) {
1181                 if (!gateway) {
1182                     /* The host is directly reachable. */
1183                     next_hop->s_addr = 0;
1184                 } else {
1185                     /* To reach the host, we must go through a gateway. */
1186                     next_hop->s_addr = gateway;
1187                 }
1188                 *netdev_name = xstrdup(iface);
1189                 fclose(stream);
1190                 return 0;
1191             }
1192         }
1193     }
1194
1195     fclose(stream);
1196     return ENXIO;
1197 }
1198
1199 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
1200  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
1201  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
1202  * ENXIO indicates that there is not ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
1203 static int
1204 netdev_linux_arp_lookup(const struct netdev *netdev,
1205                         uint32_t ip, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1206 {
1207     struct arpreq r;
1208     struct sockaddr_in *pa;
1209     int retval;
1210
1211     memset(&r, 0, sizeof r);
1212     pa = (struct sockaddr_in *) &r.arp_pa;
1213     pa->sin_family = AF_INET;
1214     pa->sin_addr.s_addr = ip;
1215     pa->sin_port = 0;
1216     r.arp_ha.sa_family = ARPHRD_ETHER;
1217     r.arp_flags = 0;
1218     strncpy(r.arp_dev, netdev->name, sizeof r.arp_dev);
1219     COVERAGE_INC(netdev_arp_lookup);
1220     retval = ioctl(af_inet_sock, SIOCGARP, &r) < 0 ? errno : 0;
1221     if (!retval) {
1222         memcpy(mac, r.arp_ha.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1223     } else if (retval != ENXIO) {
1224         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not look up ARP entry for "IP_FMT": %s",
1225                      netdev->name, IP_ARGS(&ip), strerror(retval));
1226     }
1227     return retval;
1228 }
1229
1230 static int
1231 nd_to_iff_flags(enum netdev_flags nd)
1232 {
1233     int iff = 0;
1234     if (nd & NETDEV_UP) {
1235         iff |= IFF_UP;
1236     }
1237     if (nd & NETDEV_PROMISC) {
1238         iff |= IFF_PROMISC;
1239     }
1240     return iff;
1241 }
1242
1243 static int
1244 iff_to_nd_flags(int iff)
1245 {
1246     enum netdev_flags nd = 0;
1247     if (iff & IFF_UP) {
1248         nd |= NETDEV_UP;
1249     }
1250     if (iff & IFF_PROMISC) {
1251         nd |= NETDEV_PROMISC;
1252     }
1253     return nd;
1254 }
1255
1256 static int
1257 netdev_linux_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
1258                           enum netdev_flags on, enum netdev_flags *old_flagsp)
1259 {
1260     int old_flags, new_flags;
1261     int error;
1262
1263     error = get_flags(netdev, &old_flags);
1264     if (!error) {
1265         *old_flagsp = iff_to_nd_flags(old_flags);
1266         new_flags = (old_flags & ~nd_to_iff_flags(off)) | nd_to_iff_flags(on);
1267         if (new_flags != old_flags) {
1268             error = set_flags(netdev, new_flags);
1269         }
1270     }
1271     return error;
1272 }
1273
1274 static void
1275 poll_notify(struct list *list)
1276 {
1277     struct netdev_linux_notifier *notifier;
1278     LIST_FOR_EACH (notifier, struct netdev_linux_notifier, node, list) {
1279         struct netdev_notifier *n = &notifier->notifier;
1280         n->cb(n);
1281     }
1282 }
1283
1284 static void
1285 netdev_linux_poll_cb(const struct rtnetlink_change *change,
1286                      void *aux UNUSED)
1287 {
1288     if (change) {
1289         struct list *list = shash_find_data(&netdev_linux_notifiers,
1290                                             change->ifname);
1291         if (list) {
1292             poll_notify(list);
1293         }
1294     } else {
1295         struct shash_node *node;
1296         SHASH_FOR_EACH (node, &netdev_linux_notifiers) {
1297             poll_notify(node->data);
1298         }
1299     }
1300 }
1301
1302 static int
1303 netdev_linux_poll_add(struct netdev *netdev,
1304                       void (*cb)(struct netdev_notifier *), void *aux,
1305                       struct netdev_notifier **notifierp)
1306 {
1307     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1308     struct netdev_linux_notifier *notifier;
1309     struct list *list;
1310
1311     if (shash_is_empty(&netdev_linux_notifiers)) {
1312         int error = rtnetlink_notifier_register(&netdev_linux_poll_notifier,
1313                                                    netdev_linux_poll_cb, NULL);
1314         if (error) {
1315             return error;
1316         }
1317     }
1318
1319     list = shash_find_data(&netdev_linux_notifiers, netdev_name);
1320     if (!list) {
1321         list = xmalloc(sizeof *list);
1322         list_init(list);
1323         shash_add(&netdev_linux_notifiers, netdev_name, list);
1324     }
1325
1326     notifier = xmalloc(sizeof *notifier);
1327     netdev_notifier_init(&notifier->notifier, netdev, cb, aux);
1328     list_push_back(list, &notifier->node);
1329     *notifierp = &notifier->notifier;
1330     return 0;
1331 }
1332
1333 static void
1334 netdev_linux_poll_remove(struct netdev_notifier *notifier_)
1335 {
1336     struct netdev_linux_notifier *notifier =
1337         CONTAINER_OF(notifier_, struct netdev_linux_notifier, notifier);
1338     struct list *list;
1339
1340     /* Remove 'notifier' from its list. */
1341     list = list_remove(&notifier->node);
1342     if (list_is_empty(list)) {
1343         /* The list is now empty.  Remove it from the hash and free it. */
1344         const char *netdev_name = netdev_get_name(notifier->notifier.netdev);
1345         shash_delete(&netdev_linux_notifiers,
1346                      shash_find(&netdev_linux_notifiers, netdev_name));
1347         free(list);
1348     }
1349     free(notifier);
1350
1351     /* If that was the last notifier, unregister. */
1352     if (shash_is_empty(&netdev_linux_notifiers)) {
1353         rtnetlink_notifier_unregister(&netdev_linux_poll_notifier);
1354     }
1355 }
1356
1357 const struct netdev_class netdev_linux_class = {
1358     "",                         /* prefix */
1359     "linux",                    /* name */
1360
1361     netdev_linux_init,
1362     netdev_linux_run,
1363     netdev_linux_wait,
1364
1365     netdev_linux_open,
1366     netdev_linux_close,
1367
1368     netdev_linux_enumerate,
1369
1370     netdev_linux_recv,
1371     netdev_linux_recv_wait,
1372     netdev_linux_drain,
1373
1374     netdev_linux_send,
1375     netdev_linux_send_wait,
1376
1377     netdev_linux_set_etheraddr,
1378     netdev_linux_get_etheraddr,
1379     netdev_linux_get_mtu,
1380     netdev_linux_get_carrier,
1381     netdev_linux_get_stats,
1382
1383     netdev_linux_get_features,
1384     netdev_linux_set_advertisements,
1385     netdev_linux_get_vlan_vid,
1386     netdev_linux_set_policing,
1387
1388     netdev_linux_get_in4,
1389     netdev_linux_set_in4,
1390     netdev_linux_get_in6,
1391     netdev_linux_add_router,
1392     netdev_linux_get_next_hop,
1393     netdev_linux_arp_lookup,
1394
1395     netdev_linux_update_flags,
1396
1397     netdev_linux_poll_add,
1398     netdev_linux_poll_remove,
1399 };
1400
1401 const struct netdev_class netdev_tap_class = {
1402     "tap",                      /* prefix */
1403     "tap",                      /* name */
1404
1405     netdev_linux_init,
1406     NULL,                       /* run */
1407     NULL,                       /* wait */
1408
1409     netdev_linux_open,
1410     netdev_linux_close,
1411
1412     netdev_linux_enumerate,
1413
1414     netdev_linux_recv,
1415     netdev_linux_recv_wait,
1416     netdev_linux_drain,
1417
1418     netdev_linux_send,
1419     netdev_linux_send_wait,
1420
1421     netdev_linux_set_etheraddr,
1422     netdev_linux_get_etheraddr,
1423     netdev_linux_get_mtu,
1424     netdev_linux_get_carrier,
1425     netdev_linux_get_stats,
1426
1427     netdev_linux_get_features,
1428     netdev_linux_set_advertisements,
1429     netdev_linux_get_vlan_vid,
1430     netdev_linux_set_policing,
1431
1432     netdev_linux_get_in4,
1433     netdev_linux_set_in4,
1434     netdev_linux_get_in6,
1435     netdev_linux_add_router,
1436     netdev_linux_get_next_hop,
1437     netdev_linux_arp_lookup,
1438
1439     netdev_linux_update_flags,
1440
1441     netdev_linux_poll_add,
1442     netdev_linux_poll_remove,
1443 };
1444 \f
1445 static int
1446 get_stats_via_netlink(int ifindex, struct netdev_stats *stats)
1447 {
1448     /* Policy for RTNLGRP_LINK messages.
1449      *
1450      * There are *many* more fields in these messages, but currently we only
1451      * care about these fields. */
1452     static const struct nl_policy rtnlgrp_link_policy[] = {
1453         [IFLA_IFNAME] = { .type = NL_A_STRING, .optional = false },
1454         [IFLA_STATS] = { .type = NL_A_UNSPEC, .optional = true,
1455                          .min_len = sizeof(struct rtnl_link_stats) },
1456     };
1457
1458
1459     static struct nl_sock *rtnl_sock;
1460     struct ofpbuf request;
1461     struct ofpbuf *reply;
1462     struct ifinfomsg *ifi;
1463     const struct rtnl_link_stats *rtnl_stats;
1464     struct nlattr *attrs[ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy)];
1465     int error;
1466
1467     if (!rtnl_sock) {
1468         error = nl_sock_create(NETLINK_ROUTE, 0, 0, 0, &rtnl_sock);
1469         if (error) {
1470             VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to create rtnetlink socket: %s",
1471                         strerror(error));
1472             return error;
1473         }
1474     }
1475
1476     ofpbuf_init(&request, 0);
1477     nl_msg_put_nlmsghdr(&request, rtnl_sock, sizeof *ifi,
1478                         RTM_GETLINK, NLM_F_REQUEST);
1479     ifi = ofpbuf_put_zeros(&request, sizeof *ifi);
1480     ifi->ifi_family = PF_UNSPEC;
1481     ifi->ifi_index = ifindex;
1482     error = nl_sock_transact(rtnl_sock, &request, &reply);
1483     ofpbuf_uninit(&request);
1484     if (error) {
1485         return error;
1486     }
1487
1488     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + sizeof(struct ifinfomsg),
1489                          rtnlgrp_link_policy,
1490                          attrs, ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy))) {
1491         ofpbuf_delete(reply);
1492         return EPROTO;
1493     }
1494
1495     if (!attrs[IFLA_STATS]) {
1496         VLOG_WARN_RL(&rl, "RTM_GETLINK reply lacks stats");
1497         return EPROTO;
1498     }
1499
1500     rtnl_stats = nl_attr_get(attrs[IFLA_STATS]);
1501     stats->rx_packets = rtnl_stats->rx_packets;
1502     stats->tx_packets = rtnl_stats->tx_packets;
1503     stats->rx_bytes = rtnl_stats->rx_bytes;
1504     stats->tx_bytes = rtnl_stats->tx_bytes;
1505     stats->rx_errors = rtnl_stats->rx_errors;
1506     stats->tx_errors = rtnl_stats->tx_errors;
1507     stats->rx_dropped = rtnl_stats->rx_dropped;
1508     stats->tx_dropped = rtnl_stats->tx_dropped;
1509     stats->multicast = rtnl_stats->multicast;
1510     stats->collisions = rtnl_stats->collisions;
1511     stats->rx_length_errors = rtnl_stats->rx_length_errors;
1512     stats->rx_over_errors = rtnl_stats->rx_over_errors;
1513     stats->rx_crc_errors = rtnl_stats->rx_crc_errors;
1514     stats->rx_frame_errors = rtnl_stats->rx_frame_errors;
1515     stats->rx_fifo_errors = rtnl_stats->rx_fifo_errors;
1516     stats->rx_missed_errors = rtnl_stats->rx_missed_errors;
1517     stats->tx_aborted_errors = rtnl_stats->tx_aborted_errors;
1518     stats->tx_carrier_errors = rtnl_stats->tx_carrier_errors;
1519     stats->tx_fifo_errors = rtnl_stats->tx_fifo_errors;
1520     stats->tx_heartbeat_errors = rtnl_stats->tx_heartbeat_errors;
1521     stats->tx_window_errors = rtnl_stats->tx_window_errors;
1522
1523     return 0;
1524 }
1525
1526 static int
1527 get_stats_via_proc(const char *netdev_name, struct netdev_stats *stats)
1528 {
1529     static const char fn[] = "/proc/net/dev";
1530     char line[1024];
1531     FILE *stream;
1532     int ln;
1533
1534     stream = fopen(fn, "r");
1535     if (!stream) {
1536         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(errno));
1537         return errno;
1538     }
1539
1540     ln = 0;
1541     while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
1542         if (++ln >= 3) {
1543             char devname[16];
1544 #define X64 "%"SCNu64
1545             if (sscanf(line,
1546                        " %15[^:]:"
1547                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u"
1548                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u",
1549                        devname,
1550                        &stats->rx_bytes,
1551                        &stats->rx_packets,
1552                        &stats->rx_errors,
1553                        &stats->rx_dropped,
1554                        &stats->rx_fifo_errors,
1555                        &stats->rx_frame_errors,
1556                        &stats->multicast,
1557                        &stats->tx_bytes,
1558                        &stats->tx_packets,
1559                        &stats->tx_errors,
1560                        &stats->tx_dropped,
1561                        &stats->tx_fifo_errors,
1562                        &stats->collisions,
1563                        &stats->tx_carrier_errors) != 15) {
1564                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s:%d: parse error", fn, ln);
1565             } else if (!strcmp(devname, netdev_name)) {
1566                 stats->rx_length_errors = UINT64_MAX;
1567                 stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1568                 stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1569                 stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1570                 stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1571                 stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1572                 stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1573                 fclose(stream);
1574                 return 0;
1575             }
1576         }
1577     }
1578     VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: no stats for %s", fn, netdev_name);
1579     fclose(stream);
1580     return ENODEV;
1581 }
1582 \f
1583 static int
1584 get_flags(const struct netdev *netdev, int *flags)
1585 {
1586     struct ifreq ifr;
1587     int error;
1588
1589     error = netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, SIOCGIFFLAGS, "SIOCGIFFLAGS");
1590     *flags = ifr.ifr_flags;
1591     return error;
1592 }
1593
1594 static int
1595 set_flags(struct netdev *netdev, int flags)
1596 {
1597     struct ifreq ifr;
1598
1599     ifr.ifr_flags = flags;
1600     return netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, SIOCSIFFLAGS, "SIOCSIFFLAGS");
1601 }
1602
1603 static int
1604 do_get_ifindex(const char *netdev_name)
1605 {
1606     struct ifreq ifr;
1607
1608     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1609     COVERAGE_INC(netdev_get_ifindex);
1610     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
1611         VLOG_WARN_RL(&rl, "ioctl(SIOCGIFINDEX) on %s device failed: %s",
1612                      netdev_name, strerror(errno));
1613         return -errno;
1614     }
1615     return ifr.ifr_ifindex;
1616 }
1617
1618 static int
1619 get_ifindex(const struct netdev *netdev_, int *ifindexp)
1620 {
1621     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1622     *ifindexp = 0;
1623     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IFINDEX)) {
1624         int ifindex = do_get_ifindex(netdev_get_name(netdev_));
1625         if (ifindex < 0) {
1626             return -ifindex;
1627         }
1628         netdev->cache->valid |= VALID_IFINDEX;
1629         netdev->cache->ifindex = ifindex;
1630     }
1631     *ifindexp = netdev->cache->ifindex;
1632     return 0;
1633 }
1634
1635 static int
1636 get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN])
1637 {
1638     struct ifreq ifr;
1639     int hwaddr_family;
1640
1641     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1642     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1643     COVERAGE_INC(netdev_get_hwaddr);
1644     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1645         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1646                  netdev_name, strerror(errno));
1647         return errno;
1648     }
1649     hwaddr_family = ifr.ifr_hwaddr.sa_family;
1650     if (hwaddr_family != AF_UNSPEC && hwaddr_family != ARPHRD_ETHER) {
1651         VLOG_WARN("%s device has unknown hardware address family %d",
1652                   netdev_name, hwaddr_family);
1653     }
1654     memcpy(ea, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1655     return 0;
1656 }
1657
1658 static int
1659 set_etheraddr(const char *netdev_name, int hwaddr_family,
1660               const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1661 {
1662     struct ifreq ifr;
1663
1664     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1665     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1666     ifr.ifr_hwaddr.sa_family = hwaddr_family;
1667     memcpy(ifr.ifr_hwaddr.sa_data, mac, ETH_ADDR_LEN);
1668     COVERAGE_INC(netdev_set_hwaddr);
1669     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCSIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1670         VLOG_ERR("ioctl(SIOCSIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1671                  netdev_name, strerror(errno));
1672         return errno;
1673     }
1674     return 0;
1675 }
1676
1677 static int
1678 netdev_linux_do_ethtool(struct netdev *netdev, struct ethtool_cmd *ecmd,
1679                         int cmd, const char *cmd_name)
1680 {
1681     struct ifreq ifr;
1682
1683     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1684     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
1685     ifr.ifr_data = (caddr_t) ecmd;
1686
1687     ecmd->cmd = cmd;
1688     COVERAGE_INC(netdev_ethtool);
1689     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCETHTOOL, &ifr) == 0) {
1690         return 0;
1691     } else {
1692         if (errno != EOPNOTSUPP) {
1693             VLOG_WARN_RL(&rl, "ethtool command %s on network device %s "
1694                          "failed: %s", cmd_name, netdev->name,
1695                          strerror(errno));
1696         } else {
1697             /* The device doesn't support this operation.  That's pretty
1698              * common, so there's no point in logging anything. */
1699         }
1700         return errno;
1701     }
1702 }
1703
1704 static int
1705 netdev_linux_do_ioctl(const struct netdev *netdev, struct ifreq *ifr,
1706                       int cmd, const char *cmd_name)
1707 {
1708     strncpy(ifr->ifr_name, netdev_get_name(netdev), sizeof ifr->ifr_name);
1709     if (ioctl(af_inet_sock, cmd, ifr) == -1) {
1710         VLOG_DBG_RL(&rl, "%s: ioctl(%s) failed: %s",
1711                     netdev_get_name(netdev), cmd_name, strerror(errno));
1712         return errno;
1713     }
1714     return 0;
1715 }
1716
1717 static int
1718 netdev_linux_get_ipv4(const struct netdev *netdev, struct in_addr *ip,
1719                       int cmd, const char *cmd_name)
1720 {
1721     struct ifreq ifr;
1722     int error;
1723
1724     ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
1725     error = netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, cmd, cmd_name);
1726     if (!error) {
1727         const struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *) &ifr.ifr_addr;
1728         *ip = sin->sin_addr;
1729     }
1730     return error;
1731 }