Merge "master" into "wdp".
[sliver-openvswitch.git] / lib / netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "netdev.h"
19
20 #include <assert.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <netinet/in.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26 #include <unistd.h>
27
28 #include "coverage.h"
29 #include "dynamic-string.h"
30 #include "fatal-signal.h"
31 #include "hash.h"
32 #include "list.h"
33 #include "netdev-provider.h"
34 #include "ofpbuf.h"
35 #include "openflow/openflow.h"
36 #include "packets.h"
37 #include "poll-loop.h"
38 #include "shash.h"
39 #include "svec.h"
40
41 #define THIS_MODULE VLM_netdev
42 #include "vlog.h"
43
44 static const struct netdev_class *base_netdev_classes[] = {
45     &netdev_linux_class,
46     &netdev_tap_class,
47     &netdev_gre_class,
48     &netdev_patch_class,
49 };
50
51 static struct shash netdev_classes = SHASH_INITIALIZER(&netdev_classes);
52
53 /* All created network devices. */
54 static struct shash netdev_dev_shash = SHASH_INITIALIZER(&netdev_dev_shash);
55
56 /* All open network devices. */
57 static struct list netdev_list = LIST_INITIALIZER(&netdev_list);
58
59 /* This is set pretty low because we probably won't learn anything from the
60  * additional log messages. */
61 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
62
63 static void close_all_netdevs(void *aux OVS_UNUSED);
64 static int restore_flags(struct netdev *netdev);
65 void update_device_args(struct netdev_dev *, const struct shash *args);
66
67 static void
68 netdev_initialize(void)
69 {
70     static int status = -1;
71
72     if (status < 0) {
73         int i;
74
75         fatal_signal_add_hook(close_all_netdevs, NULL, NULL, true);
76
77         status = 0;
78         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(base_netdev_classes); i++) {
79             netdev_register_provider(base_netdev_classes[i]);
80         }
81     }
82 }
83
84 /* Performs periodic work needed by all the various kinds of netdevs.
85  *
86  * If your program opens any netdevs, it must call this function within its
87  * main poll loop. */
88 void
89 netdev_run(void)
90 {
91     struct shash_node *node;
92     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
93         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
94         if (netdev_class->run) {
95             netdev_class->run();
96         }
97     }
98 }
99
100 /* Arranges for poll_block() to wake up when netdev_run() needs to be called.
101  *
102  * If your program opens any netdevs, it must call this function within its
103  * main poll loop. */
104 void
105 netdev_wait(void)
106 {
107     struct shash_node *node;
108     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
109         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
110         if (netdev_class->wait) {
111             netdev_class->wait();
112         }
113     }
114 }
115
116 /* Initializes and registers a new netdev provider.  After successful
117  * registration, new netdevs of that type can be opened using netdev_open(). */
118 int
119 netdev_register_provider(const struct netdev_class *new_class)
120 {
121     struct netdev_class *new_provider;
122
123     if (shash_find(&netdev_classes, new_class->type)) {
124         VLOG_WARN("attempted to register duplicate netdev provider: %s",
125                    new_class->type);
126         return EEXIST;
127     }
128
129     if (new_class->init) {
130         int error = new_class->init();
131         if (error) {
132             VLOG_ERR("failed to initialize %s network device class: %s",
133                      new_class->type, strerror(error));
134             return error;
135         }
136     }
137
138     new_provider = xmalloc(sizeof *new_provider);
139     memcpy(new_provider, new_class, sizeof *new_provider);
140
141     shash_add(&netdev_classes, new_class->type, new_provider);
142
143     return 0;
144 }
145
146 /* Unregisters a netdev provider.  'type' must have been previously
147  * registered and not currently be in use by any netdevs.  After unregistration
148  * new netdevs of that type cannot be opened using netdev_open(). */
149 int
150 netdev_unregister_provider(const char *type)
151 {
152     struct shash_node *del_node, *netdev_dev_node;
153
154     del_node = shash_find(&netdev_classes, type);
155     if (!del_node) {
156         VLOG_WARN("attempted to unregister a netdev provider that is not "
157                   "registered: %s", type);
158         return EAFNOSUPPORT;
159     }
160
161     SHASH_FOR_EACH(netdev_dev_node, &netdev_dev_shash) {
162         struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_dev_node->data;
163         if (!strcmp(netdev_dev->netdev_class->type, type)) {
164             VLOG_WARN("attempted to unregister in use netdev provider: %s",
165                       type);
166             return EBUSY;
167         }
168     }
169
170     shash_delete(&netdev_classes, del_node);
171     free(del_node->data);
172
173     return 0;
174 }
175
176 /* Clears 'types' and enumerates the types of all currently registered netdev
177  * providers into it.  The caller must first initialize the svec. */
178 void
179 netdev_enumerate_types(struct svec *types)
180 {
181     struct shash_node *node;
182
183     netdev_initialize();
184     svec_clear(types);
185
186     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
187         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
188         svec_add(types, netdev_class->type);
189     }
190 }
191
192 /* Compares 'args' to those used to those used by 'dev'.  Returns true
193  * if the arguments are the same, false otherwise.  Does not update the
194  * values stored in 'dev'. */
195 static bool
196 compare_device_args(const struct netdev_dev *dev, const struct shash *args)
197 {
198     const struct shash_node **new_args;
199     bool result = true;
200     int i;
201
202     if (shash_count(args) != dev->n_args) {
203         return false;
204     }
205
206     new_args = shash_sort(args);
207     for (i = 0; i < dev->n_args; i++) {
208         if (strcmp(dev->args[i].key, new_args[i]->name) || 
209             strcmp(dev->args[i].value, new_args[i]->data)) {
210             result = false;
211             goto finish;
212         }
213     }
214
215 finish:
216     free(new_args);
217     return result;
218 }
219
220 static int
221 compare_args(const void *a_, const void *b_)
222 {
223     const struct arg *a = a_;
224     const struct arg *b = b_;
225     return strcmp(a->key, b->key);
226 }
227
228 void
229 update_device_args(struct netdev_dev *dev, const struct shash *args)
230 {
231     struct shash_node *node;
232     int i;
233
234     if (dev->n_args) {
235         for (i = 0; i < dev->n_args; i++) {
236             free(dev->args[i].key);
237             free(dev->args[i].value);
238         }
239
240         free(dev->args);
241         dev->n_args = 0;
242     }
243
244     if (!args || shash_is_empty(args)) {
245         return;
246     }
247
248     dev->n_args = shash_count(args);
249     dev->args = xmalloc(dev->n_args * sizeof *dev->args);
250
251     i = 0;
252     SHASH_FOR_EACH(node, args) {
253         dev->args[i].key = xstrdup(node->name);
254         dev->args[i].value = xstrdup(node->data);
255         i++;
256     }
257
258     qsort(dev->args, dev->n_args, sizeof *dev->args, compare_args);
259 }
260
261 static int
262 create_device(struct netdev_options *options, struct netdev_dev **netdev_devp)
263 {
264     struct netdev_class *netdev_class;
265
266     if (!options->may_create) {
267         VLOG_WARN("attempted to create a device that may not be created: %s",
268                   options->name);
269         return ENODEV;
270     }
271
272     if (!options->type || strlen(options->type) == 0) {
273         /* Default to system. */
274         options->type = "system";
275     }
276
277     netdev_class = shash_find_data(&netdev_classes, options->type);
278     if (!netdev_class) {
279         VLOG_WARN("could not create netdev %s of unknown type %s",
280                   options->name, options->type);
281         return EAFNOSUPPORT;
282     }
283
284     return netdev_class->create(options->name, options->type, options->args,
285                                 netdev_devp);
286 }
287
288 /* Opens the network device named 'name' (e.g. "eth0") and returns zero if
289  * successful, otherwise a positive errno value.  On success, sets '*netdevp'
290  * to the new network device, otherwise to null.
291  *
292  * If this is the first time the device has been opened, then create is called
293  * before opening.  The device is  created using the given type and arguments.
294  *
295  * 'ethertype' may be a 16-bit Ethernet protocol value in host byte order to
296  * capture frames of that type received on the device.  It may also be one of
297  * the 'enum netdev_pseudo_ethertype' values to receive frames in one of those
298  * categories.
299  *
300  * If the 'may_create' flag is set then this is allowed to be the first time
301  * the device is opened (i.e. the refcount will be 1 after this call).  It
302  * may be set to false if the device should have already been created.
303  *
304  * If the 'may_open' flag is set then the call will succeed even if another
305  * caller has already opened it.  It may be to false if the device should not
306  * currently be open. */
307 int
308 netdev_open(struct netdev_options *options, struct netdev **netdevp)
309 {
310     struct shash empty_args = SHASH_INITIALIZER(&empty_args);
311     struct netdev_dev *netdev_dev;
312     int error;
313
314     *netdevp = NULL;
315     netdev_initialize();
316
317     if (!options->args) {
318         options->args = &empty_args;
319     }
320
321     netdev_dev = shash_find_data(&netdev_dev_shash, options->name);
322
323     if (!netdev_dev) {
324         error = create_device(options, &netdev_dev);
325         if (error) {
326             return error;
327         }
328         update_device_args(netdev_dev, options->args);
329
330     } else if (options->may_open) {
331         if (!shash_is_empty(options->args) &&
332             !compare_device_args(netdev_dev, options->args)) {
333
334             VLOG_WARN("%s: attempted to open already created netdev with "
335                       "different arguments", options->name);
336             return EINVAL;
337         }
338     } else {
339         VLOG_WARN("%s: attempted to create a netdev device with bound name",
340                   options->name);
341         return EEXIST;
342     }
343
344     error = netdev_dev->netdev_class->open(netdev_dev, options->ethertype, 
345                 netdevp);
346
347     if (!error) {
348         netdev_dev->ref_cnt++;
349     } else {
350         if (!netdev_dev->ref_cnt) {
351             netdev_dev_uninit(netdev_dev, true);
352         }
353     }
354
355     return error;
356 }
357
358 int
359 netdev_open_default(const char *name, struct netdev **netdevp)
360 {
361     struct netdev_options options;
362
363     memset(&options, 0, sizeof options);
364
365     options.name = name;
366     options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
367     options.may_create = true;
368     options.may_open = true;
369
370     return netdev_open(&options, netdevp);
371 }
372
373 /* Increments the reference count on 'netdev'.  Returns 'netdev'. */
374 struct netdev *
375 netdev_reopen(struct netdev *netdev)
376 {
377     netdev->ref_cnt++;
378     return netdev;
379 }
380
381 /* Reconfigures the device 'netdev' with 'args'.  'args' may be empty
382  * or NULL if none are needed. */
383 int
384 netdev_reconfigure(struct netdev *netdev, const struct shash *args)
385 {
386     struct shash empty_args = SHASH_INITIALIZER(&empty_args);
387     struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_get_dev(netdev);
388
389     if (!args) {
390         args = &empty_args;
391     }
392
393     if (netdev_dev->netdev_class->reconfigure) {
394         if (!compare_device_args(netdev_dev, args)) {
395             update_device_args(netdev_dev, args);
396             return netdev_dev->netdev_class->reconfigure(netdev_dev, args);
397         }
398     } else if (!shash_is_empty(args)) {
399         VLOG_WARN("%s: arguments provided to device that does not have a "
400                   "reconfigure function", netdev_get_name(netdev));
401     }
402
403     return 0;
404 }
405
406 /* Decrements the reference count on 'netdev'.  If the reference count reaches
407  * zero, closes and destroys 'netdev'. */
408 void
409 netdev_close(struct netdev *netdev)
410 {
411     assert(!netdev || netdev->ref_cnt > 0);
412     if (netdev && !--netdev->ref_cnt) {
413         struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_get_dev(netdev);
414
415         assert(netdev_dev->ref_cnt);
416         netdev_dev->ref_cnt--;
417         netdev_uninit(netdev, true);
418
419         /* If the reference count for the netdev device is zero, destroy it. */
420         if (!netdev_dev->ref_cnt) {
421             netdev_dev_uninit(netdev_dev, true);
422         }
423     }
424 }
425
426 /* Returns true if a network device named 'name' exists and may be opened,
427  * otherwise false. */
428 bool
429 netdev_exists(const char *name)
430 {
431     struct netdev *netdev;
432     int error;
433
434     error = netdev_open_default(name, &netdev);
435     if (!error) {
436         netdev_close(netdev);
437         return true;
438     } else {
439         if (error != ENODEV) {
440             VLOG_WARN("failed to open network device %s: %s",
441                       name, strerror(error));
442         }
443         return false;
444     }
445 }
446
447 /* Returns true if a network device named 'name' is currently opened,
448  * otherwise false. */
449 bool
450 netdev_is_open(const char *name)
451 {
452     return !!shash_find_data(&netdev_dev_shash, name);
453 }
454
455 /*  Clears 'svec' and enumerates the names of all known network devices. */
456 int
457 netdev_enumerate(struct svec *svec)
458 {
459     struct shash_node *node;
460     int error = 0;
461
462     netdev_initialize();
463     svec_clear(svec);
464
465     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
466         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
467         if (netdev_class->enumerate) {
468             int retval = netdev_class->enumerate(svec);
469             if (retval) {
470                 VLOG_WARN("failed to enumerate %s network devices: %s",
471                           netdev_class->type, strerror(retval));
472                 if (!error) {
473                     error = retval;
474                 }
475             }
476         }
477     }
478
479     return error;
480 }
481
482 /* Attempts to receive a packet from 'netdev' into 'buffer', which the caller
483  * must have initialized with sufficient room for the packet.  The space
484  * required to receive any packet is ETH_HEADER_LEN bytes, plus VLAN_HEADER_LEN
485  * bytes, plus the device's MTU (which may be retrieved via netdev_get_mtu()).
486  * (Some devices do not allow for a VLAN header, in which case VLAN_HEADER_LEN
487  * need not be included.)
488  *
489  * If a packet is successfully retrieved, returns 0.  In this case 'buffer' is
490  * guaranteed to contain at least ETH_TOTAL_MIN bytes.  Otherwise, returns a
491  * positive errno value.  Returns EAGAIN immediately if no packet is ready to
492  * be returned.
493  *
494  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
495  * cases this function will always return EOPNOTSUPP.
496  */
497 int
498 netdev_recv(struct netdev *netdev, struct ofpbuf *buffer)
499 {
500     int (*recv)(struct netdev *, void *, size_t);
501     int retval;
502
503     assert(buffer->size == 0);
504     assert(ofpbuf_tailroom(buffer) >= ETH_TOTAL_MIN);
505
506     recv = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->recv;
507     retval = (recv
508               ? (recv)(netdev, buffer->data, ofpbuf_tailroom(buffer))
509               : -EOPNOTSUPP);
510     if (retval >= 0) {
511         COVERAGE_INC(netdev_received);
512         buffer->size += retval;
513         if (buffer->size < ETH_TOTAL_MIN) {
514             ofpbuf_put_zeros(buffer, ETH_TOTAL_MIN - buffer->size);
515         }
516         return 0;
517     } else {
518         return -retval;
519     }
520 }
521
522 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
523  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
524 void
525 netdev_recv_wait(struct netdev *netdev)
526 {
527     void (*recv_wait)(struct netdev *);
528
529     recv_wait = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->recv_wait;
530     if (recv_wait) {
531         recv_wait(netdev);
532     }
533 }
534
535 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
536 int
537 netdev_drain(struct netdev *netdev)
538 {
539     int (*drain)(struct netdev *);
540
541     drain = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->drain;
542     return drain ? drain(netdev) : 0;
543 }
544
545 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
546  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
547  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
548  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
549  *
550  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
551  *
552  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
553  * expected to do additional queuing of packets.
554  *
555  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
556  * cases this function will always return EOPNOTSUPP. */
557 int
558 netdev_send(struct netdev *netdev, const struct ofpbuf *buffer)
559 {
560     int (*send)(struct netdev *, const void *, size_t);
561     int error;
562
563     send = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->send;
564     error = send ? (send)(netdev, buffer->data, buffer->size) : EOPNOTSUPP;
565     if (!error) {
566         COVERAGE_INC(netdev_sent);
567     }
568     return error;
569 }
570
571 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
572  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
573  * with netdev_send().
574  *
575  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
576  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
577  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
578 void
579 netdev_send_wait(struct netdev *netdev)
580 {
581     void (*send_wait)(struct netdev *);
582
583     send_wait = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->send_wait;
584     if (send_wait) {
585         send_wait(netdev);
586     }
587 }
588
589 /* Attempts to set 'netdev''s MAC address to 'mac'.  Returns 0 if successful,
590  * otherwise a positive errno value. */
591 int
592 netdev_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
593 {
594     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_etheraddr(netdev, mac);
595 }
596
597 /* Retrieves 'netdev''s MAC address.  If successful, returns 0 and copies the
598  * the MAC address into 'mac'.  On failure, returns a positive errno value and
599  * clears 'mac' to all-zeros. */
600 int
601 netdev_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
602 {
603     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_etheraddr(netdev, mac);
604 }
605
606 /* Returns the name of the network device that 'netdev' represents,
607  * e.g. "eth0".  The caller must not modify or free the returned string. */
608 const char *
609 netdev_get_name(const struct netdev *netdev)
610 {
611     return netdev_get_dev(netdev)->name;
612 }
613
614 /* Retrieves the MTU of 'netdev'.  The MTU is the maximum size of transmitted
615  * (and received) packets, in bytes, not including the hardware header; thus,
616  * this is typically 1500 bytes for Ethernet devices.
617  *
618  * If successful, returns 0 and stores the MTU size in '*mtup'.  On failure,
619  * returns a positive errno value and stores ETH_PAYLOAD_MAX (1500) in
620  * '*mtup'. */
621 int
622 netdev_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
623 {
624     int error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_mtu(netdev, mtup);
625     if (error) {
626         VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to retrieve MTU for network device %s: %s",
627                      netdev_get_name(netdev), strerror(error));
628         *mtup = ETH_PAYLOAD_MAX;
629     }
630     return error;
631 }
632
633 /* Returns the ifindex of 'netdev', if successful, as a positive number.  On
634  * failure, returns a negative errno value.
635  *
636  * The desired semantics of the ifindex value are a combination of those
637  * specified by POSIX for if_nametoindex() and by SNMP for ifIndex.  An ifindex
638  * value should be unique within a host and remain stable at least until
639  * reboot.  SNMP says an ifindex "ranges between 1 and the value of ifNumber"
640  * but many systems do not follow this rule anyhow.
641  *
642  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
643  * cases this function will always return -EOPNOTSUPP.
644  */
645 int
646 netdev_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
647 {
648     int (*get_ifindex)(const struct netdev *);
649
650     get_ifindex = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_ifindex;
651
652     return get_ifindex ? get_ifindex(netdev) : -EOPNOTSUPP;
653 }
654
655 /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
656  * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value is a
657  * bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.  Returns 0 if
658  * successful, otherwise a positive errno value.  On failure, all of the
659  * passed-in values are set to 0.
660  *
661  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
662  * cases this function will always return EOPNOTSUPP.
663  */
664 int
665 netdev_get_features(struct netdev *netdev,
666                     uint32_t *current, uint32_t *advertised,
667                     uint32_t *supported, uint32_t *peer)
668 {
669     int (*get_features)(struct netdev *netdev,
670                         uint32_t *current, uint32_t *advertised,
671                         uint32_t *supported, uint32_t *peer);
672     uint32_t dummy[4];
673     int error;
674
675     if (!current) {
676         current = &dummy[0];
677     }
678     if (!advertised) {
679         advertised = &dummy[1];
680     }
681     if (!supported) {
682         supported = &dummy[2];
683     }
684     if (!peer) {
685         peer = &dummy[3];
686     }
687
688     get_features = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_features;
689     error = get_features
690                     ? get_features(netdev, current, advertised, supported, peer)
691                     : EOPNOTSUPP;
692     if (error) {
693         *current = *advertised = *supported = *peer = 0;
694     }
695     return error;
696 }
697
698 /* Returns the maximum speed of a network connection that has the "enum
699  * ofp_port_features" bits in 'features', in bits per second.  If no bits that
700  * indicate a speed are set in 'features', assumes 100Mbps. */
701 uint64_t
702 netdev_features_to_bps(uint32_t features)
703 {
704     enum {
705         F_10000MB = OFPPF_10GB_FD,
706         F_1000MB = OFPPF_1GB_HD | OFPPF_1GB_FD,
707         F_100MB = OFPPF_100MB_HD | OFPPF_100MB_FD,
708         F_10MB = OFPPF_10MB_HD | OFPPF_10MB_FD
709     };
710
711     return (  features & F_10000MB  ? UINT64_C(10000000000)
712             : features & F_1000MB   ? UINT64_C(1000000000)
713             : features & F_100MB    ? UINT64_C(100000000)
714             : features & F_10MB     ? UINT64_C(10000000)
715                                     : UINT64_C(100000000));
716 }
717
718 /* Returns true if any of the "enum ofp_port_features" bits that indicate a
719  * full-duplex link are set in 'features', otherwise false. */
720 bool
721 netdev_features_is_full_duplex(uint32_t features)
722 {
723     return (features & (OFPPF_10MB_FD | OFPPF_100MB_FD | OFPPF_1GB_FD
724                         | OFPPF_10GB_FD)) != 0;
725 }
726
727 /* Set the features advertised by 'netdev' to 'advertise'.  Returns 0 if
728  * successful, otherwise a positive errno value. */
729 int
730 netdev_set_advertisements(struct netdev *netdev, uint32_t advertise)
731 {
732     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_advertisements
733             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_advertisements(
734                     netdev, advertise)
735             : EOPNOTSUPP);
736 }
737
738 /* If 'netdev' has an assigned IPv4 address, sets '*address' to that address
739  * and '*netmask' to its netmask and returns 0.  Otherwise, returns a positive
740  * errno value and sets '*address' to 0 (INADDR_ANY).
741  *
742  * The following error values have well-defined meanings:
743  *
744  *   - EADDRNOTAVAIL: 'netdev' has no assigned IPv4 address.
745  *
746  *   - EOPNOTSUPP: No IPv4 network stack attached to 'netdev'.
747  *
748  * 'address' or 'netmask' or both may be null, in which case the address or netmask
749  * is not reported. */
750 int
751 netdev_get_in4(const struct netdev *netdev,
752                struct in_addr *address_, struct in_addr *netmask_)
753 {
754     struct in_addr address;
755     struct in_addr netmask;
756     int error;
757
758     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in4
759              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in4(netdev, 
760                     &address, &netmask)
761              : EOPNOTSUPP);
762     if (address_) {
763         address_->s_addr = error ? 0 : address.s_addr;
764     }
765     if (netmask_) {
766         netmask_->s_addr = error ? 0 : netmask.s_addr;
767     }
768     return error;
769 }
770
771 /* Assigns 'addr' as 'netdev''s IPv4 address and 'mask' as its netmask.  If
772  * 'addr' is INADDR_ANY, 'netdev''s IPv4 address is cleared.  Returns a
773  * positive errno value. */
774 int
775 netdev_set_in4(struct netdev *netdev, struct in_addr addr, struct in_addr mask)
776 {
777     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_in4
778             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_in4(netdev, addr, mask)
779             : EOPNOTSUPP);
780 }
781
782 /* Adds 'router' as a default IP gateway for the TCP/IP stack that corresponds
783  * to 'netdev'. */
784 int
785 netdev_add_router(struct netdev *netdev, struct in_addr router)
786 {
787     COVERAGE_INC(netdev_add_router);
788     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->add_router
789             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->add_router(netdev, router)
790             : EOPNOTSUPP);
791 }
792
793 /* Looks up the next hop for 'host' for the TCP/IP stack that corresponds to
794  * 'netdev'.  If a route cannot not be determined, sets '*next_hop' to 0,
795  * '*netdev_name' to null, and returns a positive errno value.  Otherwise, if a
796  * next hop is found, stores the next hop gateway's address (0 if 'host' is on
797  * a directly connected network) in '*next_hop' and a copy of the name of the
798  * device to reach 'host' in '*netdev_name', and returns 0.  The caller is
799  * responsible for freeing '*netdev_name' (by calling free()). */
800 int
801 netdev_get_next_hop(const struct netdev *netdev,
802                     const struct in_addr *host, struct in_addr *next_hop,
803                     char **netdev_name)
804 {
805     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_next_hop
806                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_next_hop(
807                         host, next_hop, netdev_name)
808                  : EOPNOTSUPP);
809     if (error) {
810         next_hop->s_addr = 0;
811         *netdev_name = NULL;
812     }
813     return error;
814 }
815
816 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address and
817  * returns 0.  Otherwise, returns a positive errno value and sets '*in6' to
818  * all-zero-bits (in6addr_any).
819  *
820  * The following error values have well-defined meanings:
821  *
822  *   - EADDRNOTAVAIL: 'netdev' has no assigned IPv6 address.
823  *
824  *   - EOPNOTSUPP: No IPv6 network stack attached to 'netdev'.
825  *
826  * 'in6' may be null, in which case the address itself is not reported. */
827 int
828 netdev_get_in6(const struct netdev *netdev, struct in6_addr *in6)
829 {
830     struct in6_addr dummy;
831     int error;
832
833     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in6
834              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in6(netdev, 
835                     in6 ? in6 : &dummy)
836              : EOPNOTSUPP);
837     if (error && in6) {
838         memset(in6, 0, sizeof *in6);
839     }
840     return error;
841 }
842
843 /* On 'netdev', turns off the flags in 'off' and then turns on the flags in
844  * 'on'.  If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
845  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.  Returns 0 if
846  * successful, otherwise a positive errno value. */
847 static int
848 do_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
849                 enum netdev_flags on, enum netdev_flags *old_flagsp,
850                 bool permanent)
851 {
852     enum netdev_flags old_flags;
853     int error;
854
855     error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->update_flags(netdev, 
856                 off & ~on, on, &old_flags);
857     if (error) {
858         VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to %s flags for network device %s: %s",
859                      off || on ? "set" : "get", netdev_get_name(netdev),
860                      strerror(error));
861         old_flags = 0;
862     } else if ((off || on) && !permanent) {
863         enum netdev_flags new_flags = (old_flags & ~off) | on;
864         enum netdev_flags changed_flags = old_flags ^ new_flags;
865         if (changed_flags) {
866             if (!netdev->changed_flags) {
867                 netdev->save_flags = old_flags;
868             }
869             netdev->changed_flags |= changed_flags;
870         }
871     }
872     if (old_flagsp) {
873         *old_flagsp = old_flags;
874     }
875     return error;
876 }
877
878 /* Obtains the current flags for 'netdev' and stores them into '*flagsp'.
879  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On failure,
880  * stores 0 into '*flagsp'. */
881 int
882 netdev_get_flags(const struct netdev *netdev_, enum netdev_flags *flagsp)
883 {
884     struct netdev *netdev = (struct netdev *) netdev_;
885     return do_update_flags(netdev, 0, 0, flagsp, false);
886 }
887
888 /* Sets the flags for 'netdev' to 'flags'.
889  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
890  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
891  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
892 int
893 netdev_set_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
894                  bool permanent)
895 {
896     return do_update_flags(netdev, -1, flags, NULL, permanent);
897 }
898
899 /* Turns on the specified 'flags' on 'netdev'.
900  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
901  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
902  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
903 int
904 netdev_turn_flags_on(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
905                      bool permanent)
906 {
907     return do_update_flags(netdev, 0, flags, NULL, permanent);
908 }
909
910 /* Turns off the specified 'flags' on 'netdev'.
911  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
912  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
913  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
914 int
915 netdev_turn_flags_off(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
916                       bool permanent)
917 {
918     return do_update_flags(netdev, flags, 0, NULL, permanent);
919 }
920
921 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
922  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
923  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
924  * ENXIO indicates that there is no ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
925 int
926 netdev_arp_lookup(const struct netdev *netdev,
927                   uint32_t ip, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
928 {
929     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->arp_lookup
930                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->arp_lookup(netdev, 
931                         ip, mac)
932                  : EOPNOTSUPP);
933     if (error) {
934         memset(mac, 0, ETH_ADDR_LEN);
935     }
936     return error;
937 }
938
939 /* Sets 'carrier' to true if carrier is active (link light is on) on
940  * 'netdev'. */
941 int
942 netdev_get_carrier(const struct netdev *netdev, bool *carrier)
943 {
944     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_carrier
945                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_carrier(netdev, 
946                         carrier)
947                  : EOPNOTSUPP);
948     if (error) {
949         *carrier = false;
950     }
951     return error;
952 }
953
954 /* Retrieves current device stats for 'netdev'. */
955 int
956 netdev_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
957 {
958     int error;
959
960     COVERAGE_INC(netdev_get_stats);
961     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_stats
962              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_stats(netdev, stats)
963              : EOPNOTSUPP);
964     if (error) {
965         memset(stats, 0xff, sizeof *stats);
966     }
967     return error;
968 }
969
970 /* Attempts to change the stats for 'netdev' to those provided in 'stats'.
971  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
972  *
973  * This will probably fail for most network devices.  Some devices might only
974  * allow setting their stats to 0. */
975 int
976 netdev_set_stats(struct netdev *netdev, const struct netdev_stats *stats)
977 {
978     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_stats
979              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_stats(netdev, stats)
980              : EOPNOTSUPP);
981 }
982
983 /* Attempts to set input rate limiting (policing) policy, such that up to
984  * 'kbits_rate' kbps of traffic is accepted, with a maximum accumulative burst
985  * size of 'kbits' kb. */
986 int
987 netdev_set_policing(struct netdev *netdev, uint32_t kbits_rate,
988                     uint32_t kbits_burst)
989 {
990     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_policing
991             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_policing(netdev, 
992                     kbits_rate, kbits_burst)
993             : EOPNOTSUPP);
994 }
995
996 /* If 'netdev' is a VLAN network device (e.g. one created with vconfig(8)),
997  * sets '*vlan_vid' to the VLAN VID associated with that device and returns 0.
998  * Otherwise returns a errno value (specifically ENOENT if 'netdev_name' is the
999  * name of a network device that is not a VLAN device) and sets '*vlan_vid' to
1000  * -1. */
1001 int
1002 netdev_get_vlan_vid(const struct netdev *netdev, int *vlan_vid)
1003 {
1004     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_vlan_vid
1005                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_vlan_vid(netdev, 
1006                         vlan_vid)
1007                  : ENOENT);
1008     if (error) {
1009         *vlan_vid = 0;
1010     }
1011     return error;
1012 }
1013
1014 /* Returns a network device that has 'in4' as its IP address, if one exists,
1015  * otherwise a null pointer. */
1016 struct netdev *
1017 netdev_find_dev_by_in4(const struct in_addr *in4)
1018 {
1019     struct netdev *netdev;
1020     struct svec dev_list = SVEC_EMPTY_INITIALIZER;
1021     size_t i;
1022
1023     netdev_enumerate(&dev_list);
1024     for (i = 0; i < dev_list.n; i++) {
1025         const char *name = dev_list.names[i];
1026         struct in_addr dev_in4;
1027
1028         if (!netdev_open_default(name, &netdev)
1029             && !netdev_get_in4(netdev, &dev_in4, NULL)
1030             && dev_in4.s_addr == in4->s_addr) {
1031             goto exit;
1032         }
1033         netdev_close(netdev);
1034     }
1035     netdev = NULL;
1036
1037 exit:
1038     svec_destroy(&dev_list);
1039     return netdev;
1040 }
1041 \f
1042 /* Initializes 'netdev_dev' as a netdev device named 'name' of the
1043  * specified 'netdev_class'.
1044  *
1045  * This function adds 'netdev_dev' to a netdev-owned shash, so it is
1046  * very important that 'netdev_dev' only be freed after calling
1047  * the refcount drops to zero.  */
1048 void
1049 netdev_dev_init(struct netdev_dev *netdev_dev, const char *name,
1050                 const struct netdev_class *netdev_class)
1051 {
1052     assert(!shash_find(&netdev_dev_shash, name));
1053
1054     memset(netdev_dev, 0, sizeof *netdev_dev);
1055     netdev_dev->netdev_class = netdev_class;
1056     netdev_dev->name = xstrdup(name);
1057     netdev_dev->node = shash_add(&netdev_dev_shash, name, netdev_dev);
1058 }
1059
1060 /* Undoes the results of initialization.
1061  *
1062  * Normally this function does not need to be called as netdev_close has
1063  * the same effect when the refcount drops to zero.
1064  * However, it may be called by providers due to an error on creation
1065  * that occurs after initialization.  It this case netdev_close() would
1066  * never be called. */
1067 void
1068 netdev_dev_uninit(struct netdev_dev *netdev_dev, bool destroy)
1069 {
1070     char *name = netdev_dev->name;
1071
1072     assert(!netdev_dev->ref_cnt);
1073
1074     shash_delete(&netdev_dev_shash, netdev_dev->node);
1075     update_device_args(netdev_dev, NULL);
1076
1077     if (destroy) {
1078         netdev_dev->netdev_class->destroy(netdev_dev);
1079     }
1080     free(name);
1081 }
1082
1083 /* Returns the class type of 'netdev_dev'.
1084  *
1085  * The caller must not free the returned value. */
1086 const char *
1087 netdev_dev_get_type(const struct netdev_dev *netdev_dev)
1088 {
1089     return netdev_dev->netdev_class->type;
1090 }
1091
1092 /* Returns the class associated with 'netdev_dev'. */
1093 const struct netdev_class *
1094 netdev_dev_get_class(const struct netdev_dev *netdev_dev)
1095 {
1096     return netdev_dev->netdev_class;
1097 }
1098
1099 /* Returns the name of 'netdev_dev'.
1100  *
1101  * The caller must not free the returned value. */
1102 const char *
1103 netdev_dev_get_name(const struct netdev_dev *netdev_dev)
1104 {
1105     return netdev_dev->name;
1106 }
1107
1108 /* Returns the netdev_dev with 'name' or NULL if there is none.
1109  *
1110  * The caller must not free the returned value. */
1111 struct netdev_dev *
1112 netdev_dev_from_name(const char *name)
1113 {
1114     return shash_find_data(&netdev_dev_shash, name);
1115 }
1116
1117 /* Fills 'device_list' with devices that match 'netdev_class'.
1118  *
1119  * The caller is responsible for initializing and destroying 'device_list'
1120  * but the contained netdev_devs must not be freed. */
1121 void
1122 netdev_dev_get_devices(const struct netdev_class *netdev_class,
1123                        struct shash *device_list)
1124 {
1125     struct shash_node *node;
1126     SHASH_FOR_EACH (node, &netdev_dev_shash) {
1127         struct netdev_dev *dev = node->data;
1128
1129         if (dev->netdev_class == netdev_class) {
1130             shash_add(device_list, node->name, node->data);
1131         }
1132     }
1133 }
1134
1135 /* Initializes 'netdev' as a instance of the netdev_dev.
1136  *
1137  * This function adds 'netdev' to a netdev-owned linked list, so it is very
1138  * important that 'netdev' only be freed after calling netdev_close(). */
1139 void
1140 netdev_init(struct netdev *netdev, struct netdev_dev *netdev_dev)
1141 {
1142     memset(netdev, 0, sizeof *netdev);
1143     netdev->netdev_dev = netdev_dev;
1144     netdev->ref_cnt = 1;
1145     list_push_back(&netdev_list, &netdev->node);
1146 }
1147
1148 /* Undoes the results of initialization.
1149  *
1150  * Normally this function only needs to be called from netdev_close().
1151  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1152  * that occurs after initialization.  In this case netdev_close() would
1153  * never be called. */
1154 void
1155 netdev_uninit(struct netdev *netdev, bool close)
1156 {
1157     /* Restore flags that we changed, if any. */
1158     int error = restore_flags(netdev);
1159     list_remove(&netdev->node);
1160     if (error) {
1161         VLOG_WARN("failed to restore network device flags on %s: %s",
1162                   netdev_get_name(netdev), strerror(error));
1163     }
1164
1165     if (close) {
1166         netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->close(netdev);
1167     }
1168 }
1169
1170
1171 /* Returns the class type of 'netdev'.  
1172  *
1173  * The caller must not free the returned value. */
1174 const char *
1175 netdev_get_type(const struct netdev *netdev)
1176 {
1177     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->type;
1178 }
1179
1180 struct netdev_dev *
1181 netdev_get_dev(const struct netdev *netdev)
1182 {
1183     return netdev->netdev_dev;
1184 }
1185
1186 /* Initializes 'notifier' as a netdev notifier for 'netdev', for which
1187  * notification will consist of calling 'cb', with auxiliary data 'aux'. */
1188 void
1189 netdev_notifier_init(struct netdev_notifier *notifier, struct netdev *netdev,
1190                      void (*cb)(struct netdev_notifier *), void *aux)
1191 {
1192     notifier->netdev = netdev;
1193     notifier->cb = cb;
1194     notifier->aux = aux;
1195 }
1196 \f
1197 /* Tracks changes in the status of a set of network devices. */
1198 struct netdev_monitor {
1199     struct shash polled_netdevs;
1200     struct shash changed_netdevs;
1201 };
1202
1203 /* Creates and returns a new structure for monitor changes in the status of
1204  * network devices. */
1205 struct netdev_monitor *
1206 netdev_monitor_create(void)
1207 {
1208     struct netdev_monitor *monitor = xmalloc(sizeof *monitor);
1209     shash_init(&monitor->polled_netdevs);
1210     shash_init(&monitor->changed_netdevs);
1211     return monitor;
1212 }
1213
1214 /* Destroys 'monitor'. */
1215 void
1216 netdev_monitor_destroy(struct netdev_monitor *monitor)
1217 {
1218     if (monitor) {
1219         struct shash_node *node;
1220
1221         SHASH_FOR_EACH (node, &monitor->polled_netdevs) {
1222             struct netdev_notifier *notifier = node->data;
1223             netdev_get_dev(notifier->netdev)->netdev_class->poll_remove(
1224                     notifier);
1225         }
1226
1227         shash_destroy(&monitor->polled_netdevs);
1228         shash_destroy(&monitor->changed_netdevs);
1229         free(monitor);
1230     }
1231 }
1232
1233 static void
1234 netdev_monitor_cb(struct netdev_notifier *notifier)
1235 {
1236     struct netdev_monitor *monitor = notifier->aux;
1237     const char *name = netdev_get_name(notifier->netdev);
1238     if (!shash_find(&monitor->changed_netdevs, name)) {
1239         shash_add(&monitor->changed_netdevs, name, NULL);
1240     }
1241 }
1242
1243 /* Attempts to add 'netdev' as a netdev monitored by 'monitor'.  Returns 0 if
1244  * successful, otherwise a positive errno value.
1245  *
1246  * Adding a given 'netdev' to a monitor multiple times is equivalent to adding
1247  * it once. */
1248 int
1249 netdev_monitor_add(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1250 {
1251     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1252     int error = 0;
1253     if (!shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_name)
1254             && netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_add)
1255     {
1256         struct netdev_notifier *notifier;
1257         error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_add(netdev,
1258                     netdev_monitor_cb, monitor, &notifier);
1259         if (!error) {
1260             assert(notifier->netdev == netdev);
1261             shash_add(&monitor->polled_netdevs, netdev_name, notifier);
1262         }
1263     }
1264     return error;
1265 }
1266
1267 /* Removes 'netdev' from the set of netdevs monitored by 'monitor'.  (This has
1268  * no effect if 'netdev' is not in the set of devices monitored by
1269  * 'monitor'.) */
1270 void
1271 netdev_monitor_remove(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1272 {
1273     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1274     struct shash_node *node;
1275
1276     node = shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_name);
1277     if (node) {
1278         /* Cancel future notifications. */
1279         struct netdev_notifier *notifier = node->data;
1280         netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_remove(notifier);
1281         shash_delete(&monitor->polled_netdevs, node);
1282
1283         /* Drop any pending notification. */
1284         node = shash_find(&monitor->changed_netdevs, netdev_name);
1285         if (node) {
1286             shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1287         }
1288     }
1289 }
1290
1291 /* Checks for changes to netdevs in the set monitored by 'monitor'.  If any of
1292  * the attributes (Ethernet address, carrier status, speed or peer-advertised
1293  * speed, flags, etc.) of a network device monitored by 'monitor' has changed,
1294  * sets '*devnamep' to the name of a device that has changed and returns 0.
1295  * The caller is responsible for freeing '*devnamep' (with free()).
1296  *
1297  * If no devices have changed, sets '*devnamep' to NULL and returns EAGAIN.
1298  */
1299 int
1300 netdev_monitor_poll(struct netdev_monitor *monitor, char **devnamep)
1301 {
1302     struct shash_node *node = shash_first(&monitor->changed_netdevs);
1303     if (!node) {
1304         *devnamep = NULL;
1305         return EAGAIN;
1306     } else {
1307         *devnamep = xstrdup(node->name);
1308         shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1309         return 0;
1310     }
1311 }
1312
1313 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
1314  * when netdev_monitor_poll(monitor) would indicate that a device has
1315  * changed. */
1316 void
1317 netdev_monitor_poll_wait(const struct netdev_monitor *monitor)
1318 {
1319     if (!shash_is_empty(&monitor->changed_netdevs)) {
1320         poll_immediate_wake();
1321     } else {
1322         /* XXX Nothing needed here for netdev_linux, but maybe other netdev
1323          * classes need help. */
1324     }
1325 }
1326 \f
1327 /* Restore the network device flags on 'netdev' to those that were active
1328  * before we changed them.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
1329  * errno value.
1330  *
1331  * To avoid reentry, the caller must ensure that fatal signals are blocked. */
1332 static int
1333 restore_flags(struct netdev *netdev)
1334 {
1335     if (netdev->changed_flags) {
1336         enum netdev_flags restore = netdev->save_flags & netdev->changed_flags;
1337         enum netdev_flags old_flags;
1338         return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->update_flags(netdev,
1339                                            netdev->changed_flags & ~restore,
1340                                            restore, &old_flags);
1341     }
1342     return 0;
1343 }
1344
1345 /* Close all netdevs on shutdown so they can do any needed cleanup such as
1346  * destroying devices, restoring flags, etc. */
1347 static void
1348 close_all_netdevs(void *aux OVS_UNUSED)
1349 {
1350     struct netdev *netdev, *next;
1351     LIST_FOR_EACH_SAFE(netdev, next, struct netdev, node, &netdev_list) {
1352         netdev_close(netdev);
1353     }
1354 }