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         strncpy(ifr.ifr_name, suffix, sizeof ifr.ifr_name);
 243         if (ioctl(netdev->tap_fd, TUNSETIFF, &ifr) == -1) {
 244             VLOG_WARN("%s: creating tap device failed: %s", suffix,
 245                       strerror(errno));
 246             error = errno;
 247             goto error;
 248         }
 249
 250         /* Make non-blocking. */
 251         error = set_nonblocking(netdev->tap_fd);
 252         if (error) {
 253             goto error;
 254         }
 255     }
 256
 257     error = netdev_get_flags(&netdev->netdev, &flags);
 258     if (error == ENODEV) {
 259         goto error;
 260     }
 261
 262     if (netdev->tap_fd >= 0 || ethertype != NETDEV_ETH_TYPE_NONE) {
 263         struct sockaddr_ll sll;
 264         int protocol;
 265         int ifindex;
 266
 267         /* Create file descriptor. */
 268         protocol = (ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_ANY ? ETH_P_ALL
 269                     : ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_802_2 ? ETH_P_802_2
 270                     : ethertype);
 271         netdev->netdev_fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(protocol));
 272         if (netdev->netdev_fd < 0) {
 273             error = errno;
 274             goto error;
 275         }
 276         if (netdev->tap_fd < 0) {
 277             netdev->tap_fd = netdev->netdev_fd;
 278         }
 279
 280         /* Set non-blocking mode. */
 281         error = set_nonblocking(netdev->netdev_fd);
 282         if (error) {
 283             goto error;
 284         }
 285
 286         /* Get ethernet device index. */
 287         error = get_ifindex(&netdev->netdev, &ifindex);
 288         if (error) {
 289             goto error;
 290         }
 291
 292         /* Bind to specific ethernet device. */
 293         memset(&sll, 0, sizeof sll);
 294         sll.sll_family = AF_PACKET;
 295         sll.sll_ifindex = ifindex;
 296         if (bind(netdev->netdev_fd,
 297                  (struct sockaddr *) &sll, sizeof sll) < 0) {
 298             error = errno;
 299             VLOG_ERR("bind to %s failed: %s", suffix, strerror(error));
 300             goto error;
 301         }
 302
 303         /* Between the socket() and bind() calls above, the socket receives all
 304          * packets of the requested type on all system interfaces.  We do not
 305          * want to receive that data, but there is no way to avoid it.  So we
 306          * must now drain out the receive queue. */
 307         error = drain_rcvbuf(netdev->netdev_fd);
 308         if (error) {
 309             goto error;
 310         }
 311     }
 312
 313     *netdevp = &netdev->netdev;
 314     return 0;
 315
 316 error:
 317     netdev_close(&netdev->netdev);
 318     return error;
 319 }
 320
 321 /* Closes and destroys 'netdev'. */
 322 static void
 323 netdev_linux_close(struct netdev *netdev_)
 324 {
 325     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 326
 327     if (netdev->cache && !--netdev->cache->ref_cnt) {
 328         shash_delete(&cache_map, netdev->cache->shash_node);
 329         free(netdev->cache);
 330
 331         if (shash_is_empty(&cache_map)) {
 332             rtnetlink_notifier_unregister(&netdev_linux_cache_notifier);
 333         }
 334     }
 335     if (netdev->netdev_fd >= 0) {
 336         close(netdev->netdev_fd);
 337     }
 338     if (netdev->tap_fd >= 0 && netdev->netdev_fd != netdev->tap_fd) {
 339         close(netdev->tap_fd);
 340     }
 341     free(netdev);
 342 }
 343
 344 /* Initializes 'svec' with a list of the names of all known network devices. */
 345 static int
 346 netdev_linux_enumerate(struct svec *svec)
 347 {
 348     struct if_nameindex *names;
 349
 350     names = if_nameindex();
 351     if (names) {
 352         size_t i;
 353
 354         for (i = 0; names[i].if_name != NULL; i++) {
 355             svec_add(svec, names[i].if_name);
 356         }
 357         if_freenameindex(names);
 358         return 0;
 359     } else {
 360         VLOG_WARN("could not obtain list of network device names: %s",
 361                   strerror(errno));
 362         return errno;
 363     }
 364 }
 365
 366 static int
 367 netdev_linux_recv(struct netdev *netdev_, void *data, size_t size)
 368 {
 369     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 370
 371     if (netdev->tap_fd < 0) {
 372         /* Device was opened with NETDEV_ETH_TYPE_NONE. */
 373         return -EAGAIN;
 374     }
 375
 376     for (;;) {
 377         ssize_t retval = read(netdev->tap_fd, data, size);
 378         if (retval >= 0) {
 379             return retval;
 380         } else if (errno != EINTR) {
 381             if (errno != EAGAIN) {
 382                 VLOG_WARN_RL(&rl, "error receiving Ethernet packet on %s: %s",
 383                              strerror(errno), netdev_get_name(netdev_));
 384             }
 385             return -errno;
 386         }
 387     }
 388 }
 389
 390 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 391  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
 392 static void
 393 netdev_linux_recv_wait(struct netdev *netdev_)
 394 {
 395     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 396     if (netdev->tap_fd >= 0) {
 397         poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLIN);
 398     }
 399 }
 400
 401 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
 402 static int
 403 netdev_linux_drain(struct netdev *netdev_)
 404 {
 405     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 406     if (netdev->tap_fd < 0 && netdev->netdev_fd < 0) {
 407         return 0;
 408     } else if (netdev->tap_fd != netdev->netdev_fd) {
 409         struct ifreq ifr;
 410         int error = netdev_linux_do_ioctl(netdev_, &ifr,
 411                                           SIOCGIFTXQLEN, "SIOCGIFTXQLEN");
 412         if (error) {
 413             return error;
 414         }
 415         drain_fd(netdev->tap_fd, ifr.ifr_qlen);
 416         return 0;
 417     } else {
 418         return drain_rcvbuf(netdev->netdev_fd);
 419     }
 420 }
 421
 422 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
 423  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
 424  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
 425  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
 426  *
 427  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
 428  *
 429  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
 430  * expected to do additional queuing of packets. */
 431 static int
 432 netdev_linux_send(struct netdev *netdev_, const void *data, size_t size)
 433 {
 434     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 435
 436     /* XXX should support sending even if 'ethertype' was NETDEV_ETH_TYPE_NONE.
 437      */
 438     if (netdev->tap_fd < 0) {
 439         return EPIPE;
 440     }
 441
 442     for (;;) {
 443         ssize_t retval = write(netdev->tap_fd, data, size);
 444         if (retval < 0) {
 445             /* The Linux AF_PACKET implementation never blocks waiting for room
 446              * for packets, instead returning ENOBUFS.  Translate this into
 447              * EAGAIN for the caller. */
 448             if (errno == ENOBUFS) {
 449                 return EAGAIN;
 450             } else if (errno == EINTR) {
 451                 continue;
 452             } else if (errno != EAGAIN) {
 453                 VLOG_WARN_RL(&rl, "error sending Ethernet packet on %s: %s",
 454                              netdev_get_name(netdev_), strerror(errno));
 455             }
 456             return errno;
 457         } else if (retval != size) {
 458             VLOG_WARN_RL(&rl, "sent partial Ethernet packet (%zd bytes of "
 459                          "%zu) on %s", retval, size, netdev_get_name(netdev_));
 460             return EMSGSIZE;
 461         } else {
 462             return 0;
 463         }
 464     }
 465 }
 466
 467 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 468  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
 469  * with netdev_send().
 470  *
 471  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
 472  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
 473  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
 474 static void
 475 netdev_linux_send_wait(struct netdev *netdev_)
 476 {
 477     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 478     if (netdev->tap_fd < 0 && netdev->netdev_fd < 0) {
 479         /* Nothing to do. */
 480     } else if (netdev->tap_fd == netdev->netdev_fd) {
 481         poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLOUT);
 482     } else {
 483         /* TAP device always accepts packets.*/
 484         poll_immediate_wake();
 485     }
 486 }
 487
 488 /* Attempts to set 'netdev''s MAC address to 'mac'.  Returns 0 if successful,
 489  * otherwise a positive errno value. */
 490 static int
 491 netdev_linux_set_etheraddr(struct netdev *netdev_,
 492                            const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 493 {
 494     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 495     int error = set_etheraddr(netdev_get_name(netdev_), ARPHRD_ETHER, mac);
 496     if (!error) {
 497         memcpy(netdev->cache->etheraddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 498     }
 499     return error;
 500 }
 501
 502 /* Returns a pointer to 'netdev''s MAC address.  The caller must not modify or
 503  * free the returned buffer. */
 504 static int
 505 netdev_linux_get_etheraddr(const struct netdev *netdev_,
 506                            uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 507 {
 508     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 509     if (!(netdev->cache->valid & VALID_ETHERADDR)) {
 510         int error = get_etheraddr(netdev_get_name(netdev_),
 511                                   netdev->cache->etheraddr);
 512         if (error) {
 513             return error;
 514         }
 515         netdev->cache->valid |= VALID_ETHERADDR;
 516     }
 517     memcpy(mac, netdev->cache->etheraddr, ETH_ADDR_LEN);
 518     return 0;
 519 }
 520
 521 /* Returns the maximum size of transmitted (and received) packets on 'netdev',
 522  * in bytes, not including the hardware header; thus, this is typically 1500
 523  * bytes for Ethernet devices. */
 524 static int
 525 netdev_linux_get_mtu(const struct netdev *netdev_, int *mtup)
 526 {
 527     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 528     if (!(netdev->cache->valid & VALID_MTU)) {
 529         struct ifreq ifr;
 530         int error;
 531
 532         error = netdev_linux_do_ioctl(netdev_, &ifr, SIOCGIFMTU, "SIOCGIFMTU");
 533         if (error) {
 534             return error;
 535         }
 536         netdev->cache->mtu = ifr.ifr_mtu;
 537         netdev->cache->valid |= VALID_MTU;
 538     }
 539     *mtup = netdev->cache->mtu;
 540     return 0;
 541 }
 542
 543 static int
 544 netdev_linux_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
 545 {
 546     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 547     int error = 0;
 548     char *fn = NULL;
 549     int fd = -1;
 550
 551     if (!(netdev->cache->valid & VALID_CARRIER)) {
 552         char line[8];
 553         int retval;
 554
 555         fn = xasprintf("/sys/class/net/%s/carrier", netdev_get_name(netdev_));
 556         fd = open(fn, O_RDONLY);
 557         if (fd < 0) {
 558             error = errno;
 559             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(error));
 560             goto exit;
 561         }
 562
 563         retval = read(fd, line, sizeof line);
 564         if (retval < 0) {
 565             error = errno;
 566             if (error == EINVAL) {
 567                 /* This is the normal return value when we try to check carrier
 568                  * if the network device is not up. */
 569             } else {
 570                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: read failed: %s", fn, strerror(error));
 571             }
 572             goto exit;
 573         } else if (retval == 0) {
 574             error = EPROTO;
 575             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unexpected end of file", fn);
 576             goto exit;
 577         }
 578
 579         if (line[0] != '0' && line[0] != '1') {
 580             error = EPROTO;
 581             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: value is %c (expected 0 or 1)",
 582                          fn, line[0]);
 583             goto exit;
 584         }
 585         netdev->cache->carrier = line[0] != '0';
 586         netdev->cache->valid |= VALID_CARRIER;
 587     }
 588     *carrier = netdev->cache->carrier;
 589     error = 0;
 590
 591 exit:
 592     if (fd >= 0) {
 593         close(fd);
 594     }
 595     free(fn);
 596     return error;
 597 }
 598
 599 /* Check whether we can we use RTM_GETLINK to get network device statistics.
 600  * In pre-2.6.19 kernels, this was only available if wireless extensions were
 601  * enabled. */
 602 static bool
 603 check_for_working_netlink_stats(void)
 604 {
 605     /* Decide on the netdev_get_stats() implementation to use.  Netlink is
 606      * preferable, so if that works, we'll use it. */
 607     int ifindex = do_get_ifindex("lo");
 608     if (ifindex < 0) {
 609         VLOG_WARN("failed to get ifindex for lo, "
 610                   "obtaining netdev stats from proc");
 611         return false;
 612     } else {
 613         struct netdev_stats stats;
 614         int error = get_stats_via_netlink(ifindex, &stats);
 615         if (!error) {
 616             VLOG_DBG("obtaining netdev stats via rtnetlink");
 617             return true;
 618         } else {
 619             VLOG_INFO("RTM_GETLINK failed (%s), obtaining netdev stats "
 620                       "via proc (you are probably running a pre-2.6.19 "
 621                       "kernel)", strerror(error));
 622             return false;
 623         }
 624     }
 625 }
 626
 627 /* Retrieves current device stats for 'netdev'.
 628  *
 629  * XXX All of the members of struct netdev_stats are 64 bits wide, but on
 630  * 32-bit architectures the Linux network stats are only 32 bits. */
 631 static int
 632 netdev_linux_get_stats(const struct netdev *netdev_, struct netdev_stats *stats)
 633 {
 634     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 635     static int use_netlink_stats = -1;
 636     int error;
 637     struct netdev_stats raw_stats;
 638     struct netdev_stats *collect_stats = stats;
 639
 640     COVERAGE_INC(netdev_get_stats);
 641
 642     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IS_INTERNAL)) {
 643         netdev->cache->is_internal = (netdev->tap_fd != -1);
 644
 645         if (!netdev->cache->is_internal) {
 646             struct ethtool_drvinfo drvinfo;
 647
 648             memset(&drvinfo, 0, sizeof drvinfo);
 649             error = netdev_linux_do_ethtool(&netdev->netdev,
 650                                             (struct ethtool_cmd *)&drvinfo,
 651                                             ETHTOOL_GDRVINFO,
 652                                             "ETHTOOL_GDRVINFO");
 653
 654             if (!error) {
 655                 netdev->cache->is_internal = !strcmp(drvinfo.driver,
 656                                                      "openvswitch");
 657             }
 658         }
 659
 660         netdev->cache->valid |= VALID_IS_INTERNAL;
 661     }
 662
 663     if (netdev->cache->is_internal) {
 664         collect_stats = &raw_stats;
 665     }
 666
 667     if (use_netlink_stats < 0) {
 668         use_netlink_stats = check_for_working_netlink_stats();
 669     }
 670     if (use_netlink_stats) {
 671         int ifindex;
 672
 673         error = get_ifindex(&netdev->netdev, &ifindex);
 674         if (!error) {
 675             error = get_stats_via_netlink(ifindex, collect_stats);
 676         }
 677     } else {
 678         error = get_stats_via_proc(netdev->netdev.name, collect_stats);
 679     }
 680
 681     /* If this port is an internal port then the transmit and receive stats
 682      * will appear to be swapped relative to the other ports since we are the
 683      * one sending the data, not a remote computer.  For consistency, we swap
 684      * them back here. */
 685     if (netdev->cache->is_internal) {
 686         stats->rx_packets = raw_stats.tx_packets;
 687         stats->tx_packets = raw_stats.rx_packets;
 688         stats->rx_bytes = raw_stats.tx_bytes;
 689         stats->tx_bytes = raw_stats.rx_bytes;
 690         stats->rx_errors = raw_stats.tx_errors;
 691         stats->tx_errors = raw_stats.rx_errors;
 692         stats->rx_dropped = raw_stats.tx_dropped;
 693         stats->tx_dropped = raw_stats.rx_dropped;
 694         stats->multicast = raw_stats.multicast;
 695         stats->collisions = raw_stats.collisions;
 696         stats->rx_length_errors = 0;
 697         stats->rx_over_errors = 0;
 698         stats->rx_crc_errors = 0;
 699         stats->rx_frame_errors = 0;
 700         stats->rx_fifo_errors = 0;
 701         stats->rx_missed_errors = 0;
 702         stats->tx_aborted_errors = 0;
 703         stats->tx_carrier_errors = 0;
 704         stats->tx_fifo_errors = 0;
 705         stats->tx_heartbeat_errors = 0;
 706         stats->tx_window_errors = 0;
 707     }
 708
 709     return error;
 710 }
 711
 712 /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
 713  * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value is a
 714  * bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.  Returns 0 if
 715  * successful, otherwise a positive errno value.  On failure, all of the
 716  * passed-in values are set to 0. */
 717 static int
 718 netdev_linux_get_features(struct netdev *netdev,
 719                           uint32_t *current, uint32_t *advertised,
 720                           uint32_t *supported, uint32_t *peer)
 721 {
 722     struct ethtool_cmd ecmd;
 723     int error;
 724
 725     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 726     error = netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 727                                     ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 728     if (error) {
 729         return error;
 730     }
 731
 732     /* Supported features. */
 733     *supported = 0;
 734     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Half) {
 735         *supported |= OFPPF_10MB_HD;
 736     }
 737     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Full) {
 738         *supported |= OFPPF_10MB_FD;
 739     }
 740     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Half)  {
 741         *supported |= OFPPF_100MB_HD;
 742     }
 743     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Full) {
 744         *supported |= OFPPF_100MB_FD;
 745     }
 746     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Half) {
 747         *supported |= OFPPF_1GB_HD;
 748     }
 749     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Full) {
 750         *supported |= OFPPF_1GB_FD;
 751     }
 752     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10000baseT_Full) {
 753         *supported |= OFPPF_10GB_FD;
 754     }
 755     if (ecmd.supported & SUPPORTED_TP) {
 756         *supported |= OFPPF_COPPER;
 757     }
 758     if (ecmd.supported & SUPPORTED_FIBRE) {
 759         *supported |= OFPPF_FIBER;
 760     }
 761     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Autoneg) {
 762         *supported |= OFPPF_AUTONEG;
 763     }
 764     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Pause) {
 765         *supported |= OFPPF_PAUSE;
 766     }
 767     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Asym_Pause) {
 768         *supported |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 769     }
 770
 771     /* Advertised features. */
 772     *advertised = 0;
 773     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Half) {
 774         *advertised |= OFPPF_10MB_HD;
 775     }
 776     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Full) {
 777         *advertised |= OFPPF_10MB_FD;
 778     }
 779     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Half) {
 780         *advertised |= OFPPF_100MB_HD;
 781     }
 782     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Full) {
 783         *advertised |= OFPPF_100MB_FD;
 784     }
 785     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Half) {
 786         *advertised |= OFPPF_1GB_HD;
 787     }
 788     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Full) {
 789         *advertised |= OFPPF_1GB_FD;
 790     }
 791     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10000baseT_Full) {
 792         *advertised |= OFPPF_10GB_FD;
 793     }
 794     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_TP) {
 795         *advertised |= OFPPF_COPPER;
 796     }
 797     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_FIBRE) {
 798         *advertised |= OFPPF_FIBER;
 799     }
 800     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Autoneg) {
 801         *advertised |= OFPPF_AUTONEG;
 802     }
 803     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Pause) {
 804         *advertised |= OFPPF_PAUSE;
 805     }
 806     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Asym_Pause) {
 807         *advertised |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 808     }
 809
 810     /* Current settings. */
 811     if (ecmd.speed == SPEED_10) {
 812         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_10MB_FD : OFPPF_10MB_HD;
 813     } else if (ecmd.speed == SPEED_100) {
 814         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_100MB_FD : OFPPF_100MB_HD;
 815     } else if (ecmd.speed == SPEED_1000) {
 816         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_1GB_FD : OFPPF_1GB_HD;
 817     } else if (ecmd.speed == SPEED_10000) {
 818         *current = OFPPF_10GB_FD;
 819     } else {
 820         *current = 0;
 821     }
 822
 823     if (ecmd.port == PORT_TP) {
 824         *current |= OFPPF_COPPER;
 825     } else if (ecmd.port == PORT_FIBRE) {
 826         *current |= OFPPF_FIBER;
 827     }
 828
 829     if (ecmd.autoneg) {
 830         *current |= OFPPF_AUTONEG;
 831     }
 832
 833     /* Peer advertisements. */
 834     *peer = 0;                  /* XXX */
 835
 836     return 0;
 837 }
 838
 839 /* Set the features advertised by 'netdev' to 'advertise'. */
 840 static int
 841 netdev_linux_set_advertisements(struct netdev *netdev, uint32_t advertise)
 842 {
 843     struct ethtool_cmd ecmd;
 844     int error;
 845
 846     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 847     error = netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 848                                     ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 849     if (error) {
 850         return error;
 851     }
 852
 853     ecmd.advertising = 0;
 854     if (advertise & OFPPF_10MB_HD) {
 855         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Half;
 856     }
 857     if (advertise & OFPPF_10MB_FD) {
 858         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Full;
 859     }
 860     if (advertise & OFPPF_100MB_HD) {
 861         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Half;
 862     }
 863     if (advertise & OFPPF_100MB_FD) {
 864         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Full;
 865     }
 866     if (advertise & OFPPF_1GB_HD) {
 867         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Half;
 868     }
 869     if (advertise & OFPPF_1GB_FD) {
 870         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Full;
 871     }
 872     if (advertise & OFPPF_10GB_FD) {
 873         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10000baseT_Full;
 874     }
 875     if (advertise & OFPPF_COPPER) {
 876         ecmd.advertising |= ADVERTISED_TP;
 877     }
 878     if (advertise & OFPPF_FIBER) {
 879         ecmd.advertising |= ADVERTISED_FIBRE;
 880     }
 881     if (advertise & OFPPF_AUTONEG) {
 882         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Autoneg;
 883     }
 884     if (advertise & OFPPF_PAUSE) {
 885         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Pause;
 886     }
 887     if (advertise & OFPPF_PAUSE_ASYM) {
 888         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Asym_Pause;
 889     }
 890     return netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 891                                    ETHTOOL_SSET, "ETHTOOL_SSET");
 892 }
 893
 894 /* If 'netdev_name' is the name of a VLAN network device (e.g. one created with
 895  * vconfig(8)), sets '*vlan_vid' to the VLAN VID associated with that device
 896  * and returns 0.  Otherwise returns a errno value (specifically ENOENT if
 897  * 'netdev_name' is the name of a network device that is not a VLAN device) and
 898  * sets '*vlan_vid' to -1. */
 899 static int
 900 netdev_linux_get_vlan_vid(const struct netdev *netdev, int *vlan_vid)
 901 {
 902     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
 903     struct ds line = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 904     FILE *stream = NULL;
 905     int error;
 906     char *fn;
 907
 908     COVERAGE_INC(netdev_get_vlan_vid);
 909     fn = xasprintf("/proc/net/vlan/%s", netdev_name);
 910     stream = fopen(fn, "r");
 911     if (!stream) {
 912         error = errno;
 913         goto done;
 914     }
 915
 916     if (ds_get_line(&line, stream)) {
 917         if (ferror(stream)) {
 918             error = errno;
 919             VLOG_ERR_RL(&rl, "error reading \"%s\": %s", fn, strerror(errno));
 920         } else {
 921             error = EPROTO;
 922             VLOG_ERR_RL(&rl, "unexpected end of file reading \"%s\"", fn);
 923         }
 924         goto done;
 925     }
 926
 927     if (!sscanf(ds_cstr(&line), "%*s VID: %d", vlan_vid)) {
 928         error = EPROTO;
 929         VLOG_ERR_RL(&rl, "parse error reading \"%s\" line 1: \"%s\"",
 930                     fn, ds_cstr(&line));
 931         goto done;
 932     }
 933
 934     error = 0;
 935
 936 done:
 937     free(fn);
 938     if (stream) {
 939         fclose(stream);
 940     }
 941     ds_destroy(&line);
 942     if (error) {
 943         *vlan_vid = -1;
 944     }
 945     return error;
 946 }
 947
 948 #define POLICE_ADD_CMD "/sbin/tc qdisc add dev %s handle ffff: ingress"
 949 #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"
 950 /* We redirect stderr to /dev/null because we often want to remove all
 951  * traffic control configuration on a port so its in a known state.  If
 952  * this done when there is no such configuration, tc complains, so we just
 953  * always ignore it.
 954  */
 955 #define POLICE_DEL_CMD "/sbin/tc qdisc del dev %s handle ffff: ingress 2>/dev/null"
 956
 957 /* Attempts to set input rate limiting (policing) policy. */
 958 static int
 959 netdev_linux_set_policing(struct netdev *netdev,
 960                           uint32_t kbits_rate, uint32_t kbits_burst)
 961 {
 962     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
 963     char command[1024];
 964
 965     COVERAGE_INC(netdev_set_policing);
 966     if (kbits_rate) {
 967         if (!kbits_burst) {
 968             /* Default to 10 kilobits if not specified. */
 969             kbits_burst = 10;
 970         }
 971
 972         /* xxx This should be more careful about only adding if it
 973          * xxx actually exists, as opposed to always deleting it. */
 974         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
 975         if (system(command) == -1) {
 976             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
 977         }
 978
 979         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_ADD_CMD, netdev_name);
 980         if (system(command) != 0) {
 981             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem adding policing", netdev_name);
 982             return -1;
 983         }
 984
 985         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_CONFIG_CMD, netdev_name,
 986                 kbits_rate, kbits_burst);
 987         if (system(command) != 0) {
 988             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem configuring policing",
 989                     netdev_name);
 990             return -1;
 991         }
 992     } else {
 993         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
 994         if (system(command) == -1) {
 995             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
 996         }
 997     }
 998
 999     return 0;
1000 }
1001
1002 static int
1003 netdev_linux_get_in4(const struct netdev *netdev_,
1004                      struct in_addr *address, struct in_addr *netmask)
1005 {
1006     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1007     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IN4)) {
1008         int error;
1009
1010         error = netdev_linux_get_ipv4(netdev_, &netdev->cache->address,
1011                                       SIOCGIFADDR, "SIOCGIFADDR");
1012         if (error) {
1013             return error;
1014         }
1015
1016         error = netdev_linux_get_ipv4(netdev_, &netdev->cache->netmask,
1017                                       SIOCGIFNETMASK, "SIOCGIFNETMASK");
1018         if (error) {
1019             return error;
1020         }
1021
1022         netdev->cache->valid |= VALID_IN4;
1023     }
1024     *address = netdev->cache->address;
1025     *netmask = netdev->cache->netmask;
1026     return address->s_addr == INADDR_ANY ? EADDRNOTAVAIL : 0;
1027 }
1028
1029 static int
1030 netdev_linux_set_in4(struct netdev *netdev_, struct in_addr address,
1031                      struct in_addr netmask)
1032 {
1033     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1034     int error;
1035
1036     error = do_set_addr(netdev_, SIOCSIFADDR, "SIOCSIFADDR", address);
1037     if (!error) {
1038         netdev->cache->valid |= VALID_IN4;
1039         netdev->cache->address = address;
1040         netdev->cache->netmask = netmask;
1041         if (address.s_addr != INADDR_ANY) {
1042             error = do_set_addr(netdev_, SIOCSIFNETMASK,
1043                                 "SIOCSIFNETMASK", netmask);
1044         }
1045     }
1046     return error;
1047 }
1048
1049 static bool
1050 parse_if_inet6_line(const char *line,
1051                     struct in6_addr *in6, char ifname[16 + 1])
1052 {
1053     uint8_t *s6 = in6->s6_addr;
1054 #define X8 "%2"SCNx8
1055     return sscanf(line,
1056                   " "X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8
1057                   "%*x %*x %*x %*x %16s\n",
1058                   &s6[0], &s6[1], &s6[2], &s6[3],
1059                   &s6[4], &s6[5], &s6[6], &s6[7],
1060                   &s6[8], &s6[9], &s6[10], &s6[11],
1061                   &s6[12], &s6[13], &s6[14], &s6[15],
1062                   ifname) == 17;
1063 }
1064
1065 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address (if
1066  * 'in6' is non-null) and returns true.  Otherwise, returns false. */
1067 static int
1068 netdev_linux_get_in6(const struct netdev *netdev_, struct in6_addr *in6)
1069 {
1070     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1071     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IN6)) {
1072         FILE *file;
1073         char line[128];
1074
1075         netdev->cache->in6 = in6addr_any;
1076
1077         file = fopen("/proc/net/if_inet6", "r");
1078         if (file != NULL) {
1079             const char *name = netdev_get_name(netdev_);
1080             while (fgets(line, sizeof line, file)) {
1081                 struct in6_addr in6;
1082                 char ifname[16 + 1];
1083                 if (parse_if_inet6_line(line, &in6, ifname)
1084                     && !strcmp(name, ifname))
1085                 {
1086                     netdev->cache->in6 = in6;
1087                     break;
1088                 }
1089             }
1090             fclose(file);
1091         }
1092         netdev->cache->valid |= VALID_IN6;
1093     }
1094     *in6 = netdev->cache->in6;
1095     return 0;
1096 }
1097
1098 static void
1099 make_in4_sockaddr(struct sockaddr *sa, struct in_addr addr)
1100 {
1101     struct sockaddr_in sin;
1102     memset(&sin, 0, sizeof sin);
1103     sin.sin_family = AF_INET;
1104     sin.sin_addr = addr;
1105     sin.sin_port = 0;
1106
1107     memset(sa, 0, sizeof *sa);
1108     memcpy(sa, &sin, sizeof sin);
1109 }
1110
1111 static int
1112 do_set_addr(struct netdev *netdev,
1113             int ioctl_nr, const char *ioctl_name, struct in_addr addr)
1114 {
1115     struct ifreq ifr;
1116     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
1117     make_in4_sockaddr(&ifr.ifr_addr, addr);
1118     return netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, ioctl_nr, ioctl_name);
1119 }
1120
1121 /* Adds 'router' as a default IP gateway. */
1122 static int
1123 netdev_linux_add_router(struct netdev *netdev UNUSED, struct in_addr router)
1124 {
1125     struct in_addr any = { INADDR_ANY };
1126     struct rtentry rt;
1127     int error;
1128
1129     memset(&rt, 0, sizeof rt);
1130     make_in4_sockaddr(&rt.rt_dst, any);
1131     make_in4_sockaddr(&rt.rt_gateway, router);
1132     make_in4_sockaddr(&rt.rt_genmask, any);
1133     rt.rt_flags = RTF_UP | RTF_GATEWAY;
1134     COVERAGE_INC(netdev_add_router);
1135     error = ioctl(af_inet_sock, SIOCADDRT, &rt) < 0 ? errno : 0;
1136     if (error) {
1137         VLOG_WARN("ioctl(SIOCADDRT): %s", strerror(error));
1138     }
1139     return error;
1140 }
1141
1142 static int
1143 netdev_linux_get_next_hop(const struct in_addr *host, struct in_addr *next_hop,
1144                           char **netdev_name)
1145 {
1146     static const char fn[] = "/proc/net/route";
1147     FILE *stream;
1148     char line[256];
1149     int ln;
1150
1151     *netdev_name = NULL;
1152     stream = fopen(fn, "r");
1153     if (stream == NULL) {
1154         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(errno));
1155         return errno;
1156     }
1157
1158     ln = 0;
1159     while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
1160         if (++ln >= 2) {
1161             char iface[17];
1162             uint32_t dest, gateway, mask;
1163             int refcnt, metric, mtu;
1164             unsigned int flags, use, window, irtt;
1165
1166             if (sscanf(line,
1167                        "%16s %"SCNx32" %"SCNx32" %04X %d %u %d %"SCNx32
1168                        " %d %u %u\n",
1169                        iface, &dest, &gateway, &flags, &refcnt,
1170                        &use, &metric, &mask, &mtu, &window, &irtt) != 11) {
1171
1172                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not parse line %d: %s",
1173                         fn, ln, line);
1174                 continue;
1175             }
1176             if (!(flags & RTF_UP)) {
1177                 /* Skip routes that aren't up. */
1178                 continue;
1179             }
1180
1181             /* The output of 'dest', 'mask', and 'gateway' were given in
1182              * network byte order, so we don't need need any endian
1183              * conversions here. */
1184             if ((dest & mask) == (host->s_addr & mask)) {
1185                 if (!gateway) {
1186                     /* The host is directly reachable. */
1187                     next_hop->s_addr = 0;
1188                 } else {
1189                     /* To reach the host, we must go through a gateway. */
1190                     next_hop->s_addr = gateway;
1191                 }
1192                 *netdev_name = xstrdup(iface);
1193                 fclose(stream);
1194                 return 0;
1195             }
1196         }
1197     }
1198
1199     fclose(stream);
1200     return ENXIO;
1201 }
1202
1203 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
1204  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
1205  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
1206  * ENXIO indicates that there is not ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
1207 static int
1208 netdev_linux_arp_lookup(const struct netdev *netdev,
1209                         uint32_t ip, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1210 {
1211     struct arpreq r;
1212     struct sockaddr_in *pa;
1213     int retval;
1214
1215     memset(&r, 0, sizeof r);
1216     pa = (struct sockaddr_in *) &r.arp_pa;
1217     pa->sin_family = AF_INET;
1218     pa->sin_addr.s_addr = ip;
1219     pa->sin_port = 0;
1220     r.arp_ha.sa_family = ARPHRD_ETHER;
1221     r.arp_flags = 0;
1222     strncpy(r.arp_dev, netdev->name, sizeof r.arp_dev);
1223     COVERAGE_INC(netdev_arp_lookup);
1224     retval = ioctl(af_inet_sock, SIOCGARP, &r) < 0 ? errno : 0;
1225     if (!retval) {
1226         memcpy(mac, r.arp_ha.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1227     } else if (retval != ENXIO) {
1228         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not look up ARP entry for "IP_FMT": %s",
1229                      netdev->name, IP_ARGS(&ip), strerror(retval));
1230     }
1231     return retval;
1232 }
1233
1234 static int
1235 nd_to_iff_flags(enum netdev_flags nd)
1236 {
1237     int iff = 0;
1238     if (nd & NETDEV_UP) {
1239         iff |= IFF_UP;
1240     }
1241     if (nd & NETDEV_PROMISC) {
1242         iff |= IFF_PROMISC;
1243     }
1244     return iff;
1245 }
1246
1247 static int
1248 iff_to_nd_flags(int iff)
1249 {
1250     enum netdev_flags nd = 0;
1251     if (iff & IFF_UP) {
1252         nd |= NETDEV_UP;
1253     }
1254     if (iff & IFF_PROMISC) {
1255         nd |= NETDEV_PROMISC;
1256     }
1257     return nd;
1258 }
1259
1260 static int
1261 netdev_linux_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
1262                           enum netdev_flags on, enum netdev_flags *old_flagsp)
1263 {
1264     int old_flags, new_flags;
1265     int error;
1266
1267     error = get_flags(netdev, &old_flags);
1268     if (!error) {
1269         *old_flagsp = iff_to_nd_flags(old_flags);
1270         new_flags = (old_flags & ~nd_to_iff_flags(off)) | nd_to_iff_flags(on);
1271         if (new_flags != old_flags) {
1272             error = set_flags(netdev, new_flags);
1273         }
1274     }
1275     return error;
1276 }
1277
1278 static void
1279 poll_notify(struct list *list)
1280 {
1281     struct netdev_linux_notifier *notifier;
1282     LIST_FOR_EACH (notifier, struct netdev_linux_notifier, node, list) {
1283         struct netdev_notifier *n = &notifier->notifier;
1284         n->cb(n);
1285     }
1286 }
1287
1288 static void
1289 netdev_linux_poll_cb(const struct rtnetlink_change *change,
1290                      void *aux UNUSED)
1291 {
1292     if (change) {
1293         struct list *list = shash_find_data(&netdev_linux_notifiers,
1294                                             change->ifname);
1295         if (list) {
1296             poll_notify(list);
1297         }
1298     } else {
1299         struct shash_node *node;
1300         SHASH_FOR_EACH (node, &netdev_linux_notifiers) {
1301             poll_notify(node->data);
1302         }
1303     }
1304 }
1305
1306 static int
1307 netdev_linux_poll_add(struct netdev *netdev,
1308                       void (*cb)(struct netdev_notifier *), void *aux,
1309                       struct netdev_notifier **notifierp)
1310 {
1311     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1312     struct netdev_linux_notifier *notifier;
1313     struct list *list;
1314
1315     if (shash_is_empty(&netdev_linux_notifiers)) {
1316         int error = rtnetlink_notifier_register(&netdev_linux_poll_notifier,
1317                                                    netdev_linux_poll_cb, NULL);
1318         if (error) {
1319             return error;
1320         }
1321     }
1322
1323     list = shash_find_data(&netdev_linux_notifiers, netdev_name);
1324     if (!list) {
1325         list = xmalloc(sizeof *list);
1326         list_init(list);
1327         shash_add(&netdev_linux_notifiers, netdev_name, list);
1328     }
1329
1330     notifier = xmalloc(sizeof *notifier);
1331     netdev_notifier_init(&notifier->notifier, netdev, cb, aux);
1332     list_push_back(list, &notifier->node);
1333     *notifierp = &notifier->notifier;
1334     return 0;
1335 }
1336
1337 static void
1338 netdev_linux_poll_remove(struct netdev_notifier *notifier_)
1339 {
1340     struct netdev_linux_notifier *notifier =
1341         CONTAINER_OF(notifier_, struct netdev_linux_notifier, notifier);
1342     struct list *list;
1343
1344     /* Remove 'notifier' from its list. */
1345     list = list_remove(&notifier->node);
1346     if (list_is_empty(list)) {
1347         /* The list is now empty.  Remove it from the hash and free it. */
1348         const char *netdev_name = netdev_get_name(notifier->notifier.netdev);
1349         shash_delete(&netdev_linux_notifiers,
1350                      shash_find(&netdev_linux_notifiers, netdev_name));
1351         free(list);
1352     }
1353     free(notifier);
1354
1355     /* If that was the last notifier, unregister. */
1356     if (shash_is_empty(&netdev_linux_notifiers)) {
1357         rtnetlink_notifier_unregister(&netdev_linux_poll_notifier);
1358     }
1359 }
1360
1361 const struct netdev_class netdev_linux_class = {
1362     "",                         /* prefix */
1363     "linux",                    /* name */
1364
1365     netdev_linux_init,
1366     netdev_linux_run,
1367     netdev_linux_wait,
1368
1369     netdev_linux_open,
1370     netdev_linux_close,
1371
1372     netdev_linux_enumerate,
1373
1374     netdev_linux_recv,
1375     netdev_linux_recv_wait,
1376     netdev_linux_drain,
1377
1378     netdev_linux_send,
1379     netdev_linux_send_wait,
1380
1381     netdev_linux_set_etheraddr,
1382     netdev_linux_get_etheraddr,
1383     netdev_linux_get_mtu,
1384     netdev_linux_get_carrier,
1385     netdev_linux_get_stats,
1386
1387     netdev_linux_get_features,
1388     netdev_linux_set_advertisements,
1389     netdev_linux_get_vlan_vid,
1390     netdev_linux_set_policing,
1391
1392     netdev_linux_get_in4,
1393     netdev_linux_set_in4,
1394     netdev_linux_get_in6,
1395     netdev_linux_add_router,
1396     netdev_linux_get_next_hop,
1397     netdev_linux_arp_lookup,
1398
1399     netdev_linux_update_flags,
1400
1401     netdev_linux_poll_add,
1402     netdev_linux_poll_remove,
1403 };
1404
1405 const struct netdev_class netdev_tap_class = {
1406     "tap",                      /* prefix */
1407     "tap",                      /* name */
1408
1409     netdev_linux_init,
1410     NULL,                       /* run */
1411     NULL,                       /* wait */
1412
1413     netdev_linux_open,
1414     netdev_linux_close,
1415
1416     netdev_linux_enumerate,
1417
1418     netdev_linux_recv,
1419     netdev_linux_recv_wait,
1420     netdev_linux_drain,
1421
1422     netdev_linux_send,
1423     netdev_linux_send_wait,
1424
1425     netdev_linux_set_etheraddr,
1426     netdev_linux_get_etheraddr,
1427     netdev_linux_get_mtu,
1428     netdev_linux_get_carrier,
1429     netdev_linux_get_stats,
1430
1431     netdev_linux_get_features,
1432     netdev_linux_set_advertisements,
1433     netdev_linux_get_vlan_vid,
1434     netdev_linux_set_policing,
1435
1436     netdev_linux_get_in4,
1437     netdev_linux_set_in4,
1438     netdev_linux_get_in6,
1439     netdev_linux_add_router,
1440     netdev_linux_get_next_hop,
1441     netdev_linux_arp_lookup,
1442
1443     netdev_linux_update_flags,
1444
1445     netdev_linux_poll_add,
1446     netdev_linux_poll_remove,
1447 };
1448 \f
1449 static int
1450 get_stats_via_netlink(int ifindex, struct netdev_stats *stats)
1451 {
1452     /* Policy for RTNLGRP_LINK messages.
1453      *
1454      * There are *many* more fields in these messages, but currently we only
1455      * care about these fields. */
1456     static const struct nl_policy rtnlgrp_link_policy[] = {
1457         [IFLA_IFNAME] = { .type = NL_A_STRING, .optional = false },
1458         [IFLA_STATS] = { .type = NL_A_UNSPEC, .optional = true,
1459                          .min_len = sizeof(struct rtnl_link_stats) },
1460     };
1461
1462
1463     static struct nl_sock *rtnl_sock;
1464     struct ofpbuf request;
1465     struct ofpbuf *reply;
1466     struct ifinfomsg *ifi;
1467     const struct rtnl_link_stats *rtnl_stats;
1468     struct nlattr *attrs[ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy)];
1469     int error;
1470
1471     if (!rtnl_sock) {
1472         error = nl_sock_create(NETLINK_ROUTE, 0, 0, 0, &rtnl_sock);
1473         if (error) {
1474             VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to create rtnetlink socket: %s",
1475                         strerror(error));
1476             return error;
1477         }
1478     }
1479
1480     ofpbuf_init(&request, 0);
1481     nl_msg_put_nlmsghdr(&request, rtnl_sock, sizeof *ifi,
1482                         RTM_GETLINK, NLM_F_REQUEST);
1483     ifi = ofpbuf_put_zeros(&request, sizeof *ifi);
1484     ifi->ifi_family = PF_UNSPEC;
1485     ifi->ifi_index = ifindex;
1486     error = nl_sock_transact(rtnl_sock, &request, &reply);
1487     ofpbuf_uninit(&request);
1488     if (error) {
1489         return error;
1490     }
1491
1492     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + sizeof(struct ifinfomsg),
1493                          rtnlgrp_link_policy,
1494                          attrs, ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy))) {
1495         ofpbuf_delete(reply);
1496         return EPROTO;
1497     }
1498
1499     if (!attrs[IFLA_STATS]) {
1500         VLOG_WARN_RL(&rl, "RTM_GETLINK reply lacks stats");
1501         ofpbuf_delete(reply);
1502         return EPROTO;
1503     }
1504
1505     rtnl_stats = nl_attr_get(attrs[IFLA_STATS]);
1506     stats->rx_packets = rtnl_stats->rx_packets;
1507     stats->tx_packets = rtnl_stats->tx_packets;
1508     stats->rx_bytes = rtnl_stats->rx_bytes;
1509     stats->tx_bytes = rtnl_stats->tx_bytes;
1510     stats->rx_errors = rtnl_stats->rx_errors;
1511     stats->tx_errors = rtnl_stats->tx_errors;
1512     stats->rx_dropped = rtnl_stats->rx_dropped;
1513     stats->tx_dropped = rtnl_stats->tx_dropped;
1514     stats->multicast = rtnl_stats->multicast;
1515     stats->collisions = rtnl_stats->collisions;
1516     stats->rx_length_errors = rtnl_stats->rx_length_errors;
1517     stats->rx_over_errors = rtnl_stats->rx_over_errors;
1518     stats->rx_crc_errors = rtnl_stats->rx_crc_errors;
1519     stats->rx_frame_errors = rtnl_stats->rx_frame_errors;
1520     stats->rx_fifo_errors = rtnl_stats->rx_fifo_errors;
1521     stats->rx_missed_errors = rtnl_stats->rx_missed_errors;
1522     stats->tx_aborted_errors = rtnl_stats->tx_aborted_errors;
1523     stats->tx_carrier_errors = rtnl_stats->tx_carrier_errors;
1524     stats->tx_fifo_errors = rtnl_stats->tx_fifo_errors;
1525     stats->tx_heartbeat_errors = rtnl_stats->tx_heartbeat_errors;
1526     stats->tx_window_errors = rtnl_stats->tx_window_errors;
1527
1528     ofpbuf_delete(reply);
1529
1530     return 0;
1531 }
1532
1533 static int
1534 get_stats_via_proc(const char *netdev_name, struct netdev_stats *stats)
1535 {
1536     static const char fn[] = "/proc/net/dev";
1537     char line[1024];
1538     FILE *stream;
1539     int ln;
1540
1541     stream = fopen(fn, "r");
1542     if (!stream) {
1543         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(errno));
1544         return errno;
1545     }
1546
1547     ln = 0;
1548     while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
1549         if (++ln >= 3) {
1550             char devname[16];
1551 #define X64 "%"SCNu64
1552             if (sscanf(line,
1553                        " %15[^:]:"
1554                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u"
1555                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u",
1556                        devname,
1557                        &stats->rx_bytes,
1558                        &stats->rx_packets,
1559                        &stats->rx_errors,
1560                        &stats->rx_dropped,
1561                        &stats->rx_fifo_errors,
1562                        &stats->rx_frame_errors,
1563                        &stats->multicast,
1564                        &stats->tx_bytes,
1565                        &stats->tx_packets,
1566                        &stats->tx_errors,
1567                        &stats->tx_dropped,
1568                        &stats->tx_fifo_errors,
1569                        &stats->collisions,
1570                        &stats->tx_carrier_errors) != 15) {
1571                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s:%d: parse error", fn, ln);
1572             } else if (!strcmp(devname, netdev_name)) {
1573                 stats->rx_length_errors = UINT64_MAX;
1574                 stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1575                 stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1576                 stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1577                 stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1578                 stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1579                 stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1580                 fclose(stream);
1581                 return 0;
1582             }
1583         }
1584     }
1585     VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: no stats for %s", fn, netdev_name);
1586     fclose(stream);
1587     return ENODEV;
1588 }
1589 \f
1590 static int
1591 get_flags(const struct netdev *netdev, int *flags)
1592 {
1593     struct ifreq ifr;
1594     int error;
1595
1596     error = netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, SIOCGIFFLAGS, "SIOCGIFFLAGS");
1597     *flags = ifr.ifr_flags;
1598     return error;
1599 }
1600
1601 static int
1602 set_flags(struct netdev *netdev, int flags)
1603 {
1604     struct ifreq ifr;
1605
1606     ifr.ifr_flags = flags;
1607     return netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, SIOCSIFFLAGS, "SIOCSIFFLAGS");
1608 }
1609
1610 static int
1611 do_get_ifindex(const char *netdev_name)
1612 {
1613     struct ifreq ifr;
1614
1615     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1616     COVERAGE_INC(netdev_get_ifindex);
1617     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
1618         VLOG_WARN_RL(&rl, "ioctl(SIOCGIFINDEX) on %s device failed: %s",
1619                      netdev_name, strerror(errno));
1620         return -errno;
1621     }
1622     return ifr.ifr_ifindex;
1623 }
1624
1625 static int
1626 get_ifindex(const struct netdev *netdev_, int *ifindexp)
1627 {
1628     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1629     *ifindexp = 0;
1630     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IFINDEX)) {
1631         int ifindex = do_get_ifindex(netdev_get_name(netdev_));
1632         if (ifindex < 0) {
1633             return -ifindex;
1634         }
1635         netdev->cache->valid |= VALID_IFINDEX;
1636         netdev->cache->ifindex = ifindex;
1637     }
1638     *ifindexp = netdev->cache->ifindex;
1639     return 0;
1640 }
1641
1642 static int
1643 get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN])
1644 {
1645     struct ifreq ifr;
1646     int hwaddr_family;
1647
1648     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1649     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1650     COVERAGE_INC(netdev_get_hwaddr);
1651     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1652         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1653                  netdev_name, strerror(errno));
1654         return errno;
1655     }
1656     hwaddr_family = ifr.ifr_hwaddr.sa_family;
1657     if (hwaddr_family != AF_UNSPEC && hwaddr_family != ARPHRD_ETHER) {
1658         VLOG_WARN("%s device has unknown hardware address family %d",
1659                   netdev_name, hwaddr_family);
1660     }
1661     memcpy(ea, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1662     return 0;
1663 }
1664
1665 static int
1666 set_etheraddr(const char *netdev_name, int hwaddr_family,
1667               const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1668 {
1669     struct ifreq ifr;
1670
1671     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1672     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1673     ifr.ifr_hwaddr.sa_family = hwaddr_family;
1674     memcpy(ifr.ifr_hwaddr.sa_data, mac, ETH_ADDR_LEN);
1675     COVERAGE_INC(netdev_set_hwaddr);
1676     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCSIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1677         VLOG_ERR("ioctl(SIOCSIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1678                  netdev_name, strerror(errno));
1679         return errno;
1680     }
1681     return 0;
1682 }
1683
1684 static int
1685 netdev_linux_do_ethtool(struct netdev *netdev, struct ethtool_cmd *ecmd,
1686                         int cmd, const char *cmd_name)
1687 {
1688     struct ifreq ifr;
1689
1690     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1691     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
1692     ifr.ifr_data = (caddr_t) ecmd;
1693
1694     ecmd->cmd = cmd;
1695     COVERAGE_INC(netdev_ethtool);
1696     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCETHTOOL, &ifr) == 0) {
1697         return 0;
1698     } else {
1699         if (errno != EOPNOTSUPP) {
1700             VLOG_WARN_RL(&rl, "ethtool command %s on network device %s "
1701                          "failed: %s", cmd_name, netdev->name,
1702                          strerror(errno));
1703         } else {
1704             /* The device doesn't support this operation.  That's pretty
1705              * common, so there's no point in logging anything. */
1706         }
1707         return errno;
1708     }
1709 }
1710
1711 static int
1712 netdev_linux_do_ioctl(const struct netdev *netdev, struct ifreq *ifr,
1713                       int cmd, const char *cmd_name)
1714 {
1715     strncpy(ifr->ifr_name, netdev_get_name(netdev), sizeof ifr->ifr_name);
1716     if (ioctl(af_inet_sock, cmd, ifr) == -1) {
1717         VLOG_DBG_RL(&rl, "%s: ioctl(%s) failed: %s",
1718                     netdev_get_name(netdev), cmd_name, strerror(errno));
1719         return errno;
1720     }
1721     return 0;
1722 }
1723
1724 static int
1725 netdev_linux_get_ipv4(const struct netdev *netdev, struct in_addr *ip,
1726                       int cmd, const char *cmd_name)
1727 {
1728     struct ifreq ifr;
1729     int error;
1730
1731     ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
1732     error = netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, cmd, cmd_name);
1733     if (!error) {
1734         const struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *) &ifr.ifr_addr;
1735         *ip = sin->sin_addr;
1736     }
1737     return error;
1738 }