lib/netdev.c

   1 /* Copyright (c) 2008 The Board of Trustees of The Leland Stanford
   2  * Junior University
   3  *
   4  * We are making the OpenFlow specification and associated documentation
   5  * (Software) available for public use and benefit with the expectation
   6  * that others will use, modify and enhance the Software and contribute
   7  * those enhancements back to the community. However, since we would
   8  * like to make the Software available for broadest use, with as few
   9  * restrictions as possible permission is hereby granted, free of
  10  * charge, to any person obtaining a copy of this Software to deal in
  11  * the Software under the copyrights without restriction, including
  12  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  13  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  14  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  15  * the following conditions:
  16  *
  17  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  18  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  19  *
  20  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  21  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  22  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  23  * NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  24  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  25  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  26  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  27  * SOFTWARE.
  28  *
  29  * The name and trademarks of copyright holder(s) may NOT be used in
  30  * advertising or publicity pertaining to the Software or any
  31  * derivatives without specific, written prior permission.
  32  */
  33
  34 #include <config.h>
  35 #include "netdev.h"
  36
  37 #include <assert.h>
  38 #include <errno.h>
  39 #include <arpa/inet.h>
  40 #include <inttypes.h>
  41 #include <linux/types.h>
  42 #include <linux/ethtool.h>
  43 #include <linux/sockios.h>
  44 #include <linux/version.h>
  45 #include <sys/types.h>
  46 #include <sys/ioctl.h>
  47 #include <sys/socket.h>
  48 #include <netpacket/packet.h>
  49 #include <net/ethernet.h>
  50 #include <net/if.h>
  51 #include <net/if_arp.h>
  52 #include <net/if_packet.h>
  53 #include <net/route.h>
  54 #include <netinet/in.h>
  55 #include <stdlib.h>
  56 #include <string.h>
  57 #include <unistd.h>
  58
  59 #include "fatal-signal.h"
  60 #include "list.h"
  61 #include "ofpbuf.h"
  62 #include "openflow.h"
  63 #include "packets.h"
  64 #include "poll-loop.h"
  65 #include "socket-util.h"
  66
  67 #define THIS_MODULE VLM_netdev
  68 #include "vlog.h"
  69
  70 struct netdev {
  71     struct list node;
  72     char *name;
  73     int ifindex;
  74     int fd;
  75     uint8_t etheraddr[ETH_ADDR_LEN];
  76     int speed;
  77     int mtu;
  78
  79     /* Bitmaps of OFPPF_* that describe features.  All bits disabled if
  80      * unsupported or unavailable. */
  81     uint32_t curr;              /* Current features. */
  82     uint32_t advertised;        /* Features being advertised by the port. */
  83     uint32_t supported;         /* Features supported by the port. */
  84     uint32_t peer;              /* Features advertised by the peer. */
  85
  86     struct in6_addr in6;
  87     int save_flags;             /* Initial device flags. */
  88     int changed_flags;          /* Flags that we changed. */
  89 };
  90
  91 /* All open network devices. */
  92 static struct list netdev_list = LIST_INITIALIZER(&netdev_list);
  93
  94 /* An AF_INET socket (used for ioctl operations). */
  95 static int af_inet_sock = -1;
  96
  97 /* This is set pretty low because we probably won't learn anything from the
  98  * additional log messages. */
  99 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
 100
 101 static void init_netdev(void);
 102 static int restore_flags(struct netdev *netdev);
 103 static int get_flags(const struct netdev *, int *flagsp);
 104 static int set_flags(struct netdev *, int flags);
 105
 106 /* Obtains the IPv6 address for 'name' into 'in6'. */
 107 static void
 108 get_ipv6_address(const char *name, struct in6_addr *in6)
 109 {
 110     FILE *file;
 111     char line[128];
 112
 113     file = fopen("/proc/net/if_inet6", "r");
 114     if (file == NULL) {
 115         /* This most likely indicates that the host doesn't have IPv6 support,
 116          * so it's not really a failure condition.*/
 117         *in6 = in6addr_any;
 118         return;
 119     }
 120
 121     while (fgets(line, sizeof line, file)) {
 122         uint8_t *s6 = in6->s6_addr;
 123         char ifname[16 + 1];
 124
 125 #define X8 "%2"SCNx8
 126         if (sscanf(line, " "X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8
 127                    "%*x %*x %*x %*x %16s\n",
 128                    &s6[0], &s6[1], &s6[2], &s6[3],
 129                    &s6[4], &s6[5], &s6[6], &s6[7],
 130                    &s6[8], &s6[9], &s6[10], &s6[11],
 131                    &s6[12], &s6[13], &s6[14], &s6[15],
 132                    ifname) == 17
 133             && !strcmp(name, ifname))
 134         {
 135             return;
 136         }
 137     }
 138     *in6 = in6addr_any;
 139
 140     fclose(file);
 141 }
 142
 143 static void
 144 do_ethtool(struct netdev *netdev)
 145 {
 146     struct ifreq ifr;
 147     struct ethtool_cmd ecmd;
 148
 149     netdev->curr = 0;
 150     netdev->supported = 0;
 151     netdev->advertised = 0;
 152     netdev->peer = 0;
 153
 154     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
 155     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 156     ifr.ifr_data = (caddr_t) &ecmd;
 157
 158     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 159     ecmd.cmd = ETHTOOL_GSET;
 160     if (ioctl(netdev->fd, SIOCETHTOOL, &ifr) == 0) {
 161         if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Half) {
 162             netdev->supported |= OFPPF_10MB_HD;
 163         }
 164         if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Full) {
 165             netdev->supported |= OFPPF_10MB_FD;
 166         }
 167         if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Half)  {
 168             netdev->supported |= OFPPF_100MB_HD;
 169         }
 170         if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Full) {
 171             netdev->supported |= OFPPF_100MB_FD;
 172         }
 173         if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Half) {
 174             netdev->supported |= OFPPF_1GB_HD;
 175         }
 176         if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Full) {
 177             netdev->supported |= OFPPF_1GB_FD;
 178         }
 179         if (ecmd.supported & SUPPORTED_10000baseT_Full) {
 180             netdev->supported |= OFPPF_10GB_FD;
 181         }
 182         if (ecmd.supported & SUPPORTED_TP) {
 183             netdev->supported |= OFPPF_COPPER;
 184         }
 185         if (ecmd.supported & SUPPORTED_FIBRE) {
 186             netdev->supported |= OFPPF_FIBER;
 187         }
 188         if (ecmd.supported & SUPPORTED_Autoneg) {
 189             netdev->supported |= OFPPF_AUTONEG;
 190         }
 191 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,14)
 192         if (ecmd.supported & SUPPORTED_Pause) {
 193             netdev->supported |= OFPPF_PAUSE;
 194         }
 195         if (ecmd.supported & SUPPORTED_Asym_Pause) {
 196             netdev->supported |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 197         }
 198 #endif /* kernel >= 2.6.14 */
 199
 200         /* Set the advertised features */
 201         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Half) {
 202             netdev->advertised |= OFPPF_10MB_HD;
 203         }
 204         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Full) {
 205             netdev->advertised |= OFPPF_10MB_FD;
 206         }
 207         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Half) {
 208             netdev->advertised |= OFPPF_100MB_HD;
 209         }
 210         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Full) {
 211             netdev->advertised |= OFPPF_100MB_FD;
 212         }
 213         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Half) {
 214             netdev->advertised |= OFPPF_1GB_HD;
 215         }
 216         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Full) {
 217             netdev->advertised |= OFPPF_1GB_FD;
 218         }
 219         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10000baseT_Full) {
 220             netdev->advertised |= OFPPF_10GB_FD;
 221         }
 222         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_TP) {
 223             netdev->advertised |= OFPPF_COPPER;
 224         }
 225         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_FIBRE) {
 226             netdev->advertised |= OFPPF_FIBER;
 227         }
 228         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Autoneg) {
 229             netdev->advertised |= OFPPF_AUTONEG;
 230         }
 231 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,14)
 232         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Pause) {
 233             netdev->advertised |= OFPPF_PAUSE;
 234         }
 235         if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Asym_Pause) {
 236             netdev->advertised |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 237         }
 238 #endif /* kernel >= 2.6.14 */
 239
 240         /* Set the current features */
 241         if (ecmd.speed == SPEED_10) {
 242             netdev->curr = (ecmd.duplex) ? OFPPF_10MB_FD : OFPPF_10MB_HD;
 243         }
 244         else if (ecmd.speed == SPEED_100) {
 245             netdev->curr = (ecmd.duplex) ? OFPPF_100MB_FD : OFPPF_100MB_HD;
 246         }
 247         else if (ecmd.speed == SPEED_1000) {
 248             netdev->curr = (ecmd.duplex) ? OFPPF_1GB_FD : OFPPF_1GB_HD;
 249         }
 250         else if (ecmd.speed == SPEED_10000) {
 251             netdev->curr = OFPPF_10GB_FD;
 252         }
 253
 254         if (ecmd.port == PORT_TP) {
 255             netdev->curr |= OFPPF_COPPER;
 256         }
 257         else if (ecmd.port == PORT_FIBRE) {
 258             netdev->curr |= OFPPF_FIBER;
 259         }
 260
 261         if (ecmd.autoneg) {
 262             netdev->curr |= OFPPF_AUTONEG;
 263         }
 264     } else {
 265         VLOG_DBG("ioctl(SIOCETHTOOL) failed: %s", strerror(errno));
 266     }
 267 }
 268
 269 /* Opens the network device named 'name' (e.g. "eth0") and returns zero if
 270  * successful, otherwise a positive errno value.  On success, sets '*netdev'
 271  * to the new network device, otherwise to null.
 272  *
 273  * 'ethertype' may be a 16-bit Ethernet protocol value in host byte order to
 274  * capture frames of that type received on the device.  It may also be one of
 275  * the 'enum netdev_pseudo_ethertype' values to receive frames in one of those
 276  * categories. */
 277 int
 278 netdev_open(const char *name, int ethertype, struct netdev **netdev_)
 279 {
 280     int fd;
 281     struct sockaddr_ll sll;
 282     struct ifreq ifr;
 283     unsigned int ifindex;
 284     uint8_t etheraddr[ETH_ADDR_LEN];
 285     struct in6_addr in6;
 286     int mtu;
 287     int error;
 288     struct netdev *netdev;
 289
 290     *netdev_ = NULL;
 291     init_netdev();
 292
 293     /* Create raw socket. */
 294     fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW,
 295                 htons(ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_NONE ? 0
 296                       : ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_ANY ? ETH_P_ALL
 297                       : ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_802_2 ? ETH_P_802_2
 298                       : ethertype));
 299     if (fd < 0) {
 300         return errno;
 301     }
 302
 303     /* Get ethernet device index. */
 304     strncpy(ifr.ifr_name, name, sizeof ifr.ifr_name);
 305     if (ioctl(fd, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
 306         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFINDEX) on %s device failed: %s",
 307                  name, strerror(errno));
 308         goto error;
 309     }
 310     ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 311
 312     /* Bind to specific ethernet device. */
 313     memset(&sll, 0, sizeof sll);
 314     sll.sll_family = AF_PACKET;
 315     sll.sll_ifindex = ifindex;
 316     if (bind(fd, (struct sockaddr *) &sll, sizeof sll) < 0) {
 317         VLOG_ERR("bind to %s failed: %s", name, strerror(errno));
 318         goto error;
 319     }
 320
 321     if (ethertype != NETDEV_ETH_TYPE_NONE) {
 322         /* Between the socket() and bind() calls above, the socket receives all
 323          * packets of the requested type on all system interfaces.  We do not
 324          * want to receive that data, but there is no way to avoid it.  So we
 325          * must now drain out the receive queue. */
 326         error = drain_rcvbuf(fd);
 327         if (error) {
 328             goto error;
 329         }
 330     }
 331
 332     /* Get MAC address. */
 333     if (ioctl(fd, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0) {
 334         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFHWADDR) on %s device failed: %s",
 335                  name, strerror(errno));
 336         goto error;
 337     }
 338     if (ifr.ifr_hwaddr.sa_family != AF_UNSPEC
 339         && ifr.ifr_hwaddr.sa_family != ARPHRD_ETHER) {
 340         VLOG_WARN("%s device has unknown hardware address family %d",
 341                   name, (int) ifr.ifr_hwaddr.sa_family);
 342     }
 343     memcpy(etheraddr, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, sizeof etheraddr);
 344
 345     /* Get MTU. */
 346     if (ioctl(fd, SIOCGIFMTU, &ifr) < 0) {
 347         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFMTU) on %s device failed: %s",
 348                  name, strerror(errno));
 349         goto error;
 350     }
 351     mtu = ifr.ifr_mtu;
 352
 353     get_ipv6_address(name, &in6);
 354
 355     /* Allocate network device. */
 356     netdev = xmalloc(sizeof *netdev);
 357     netdev->name = xstrdup(name);
 358     netdev->ifindex = ifindex;
 359     netdev->fd = fd;
 360     memcpy(netdev->etheraddr, etheraddr, sizeof etheraddr);
 361     netdev->mtu = mtu;
 362     netdev->in6 = in6;
 363
 364     /* Get speed, features. */
 365     do_ethtool(netdev);
 366
 367     /* Save flags to restore at close or exit. */
 368     error = get_flags(netdev, &netdev->save_flags);
 369     if (error) {
 370         goto preset_error;
 371     }
 372     netdev->changed_flags = 0;
 373     fatal_signal_block();
 374     list_push_back(&netdev_list, &netdev->node);
 375     fatal_signal_unblock();
 376
 377     /* Success! */
 378     *netdev_ = netdev;
 379     return 0;
 380
 381 error:
 382     error = errno;
 383 preset_error:
 384     close(fd);
 385     return error;
 386 }
 387
 388 /* Closes and destroys 'netdev'. */
 389 void
 390 netdev_close(struct netdev *netdev)
 391 {
 392     if (netdev) {
 393         /* Bring down interface and drop promiscuous mode, if we brought up
 394          * the interface or enabled promiscuous mode. */
 395         int error;
 396         fatal_signal_block();
 397         error = restore_flags(netdev);
 398         list_remove(&netdev->node);
 399         fatal_signal_unblock();
 400         if (error) {
 401             VLOG_WARN("failed to restore network device flags on %s: %s",
 402                       netdev->name, strerror(error));
 403         }
 404
 405         /* Free. */
 406         free(netdev->name);
 407         close(netdev->fd);
 408         free(netdev);
 409     }
 410 }
 411
 412 /* Pads 'buffer' out with zero-bytes to the minimum valid length of an
 413  * Ethernet packet, if necessary.  */
 414 static void
 415 pad_to_minimum_length(struct ofpbuf *buffer)
 416 {
 417     if (buffer->size < ETH_TOTAL_MIN) {
 418         size_t shortage = ETH_TOTAL_MIN - buffer->size;
 419         memset(ofpbuf_put_uninit(buffer, shortage), 0, shortage);
 420     }
 421 }
 422
 423 /* Attempts to receive a packet from 'netdev' into 'buffer', which the caller
 424  * must have initialized with sufficient room for the packet.  The space
 425  * required to receive any packet is ETH_HEADER_LEN bytes, plus VLAN_HEADER_LEN
 426  * bytes, plus the device's MTU (which may be retrieved via netdev_get_mtu()).
 427  * (Some devices do not allow for a VLAN header, in which case VLAN_HEADER_LEN
 428  * need not be included.)
 429  *
 430  * If a packet is successfully retrieved, returns 0.  In this case 'buffer' is
 431  * guaranteed to contain at least ETH_TOTAL_MIN bytes.  Otherwise, returns a
 432  * positive errno value.  Returns EAGAIN immediately if no packet is ready to
 433  * be returned.
 434  */
 435 int
 436 netdev_recv(struct netdev *netdev, struct ofpbuf *buffer)
 437 {
 438     ssize_t n_bytes;
 439
 440     assert(buffer->size == 0);
 441     assert(ofpbuf_tailroom(buffer) >= ETH_TOTAL_MIN);
 442     do {
 443         n_bytes = recv(netdev->fd,
 444                        ofpbuf_tail(buffer), ofpbuf_tailroom(buffer),
 445                        MSG_DONTWAIT);
 446     } while (n_bytes < 0 && errno == EINTR);
 447     if (n_bytes < 0) {
 448         if (errno != EAGAIN) {
 449             VLOG_WARN_RL(&rl, "error receiving Ethernet packet on %s: %s",
 450                          strerror(errno), netdev->name);
 451         }
 452         return errno;
 453     } else {
 454         buffer->size += n_bytes;
 455
 456         /* When the kernel internally sends out an Ethernet frame on an
 457          * interface, it gives us a copy *before* padding the frame to the
 458          * minimum length.  Thus, when it sends out something like an ARP
 459          * request, we see a too-short frame.  So pad it out to the minimum
 460          * length. */
 461         pad_to_minimum_length(buffer);
 462         return 0;
 463     }
 464 }
 465
 466 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 467  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
 468 void
 469 netdev_recv_wait(struct netdev *netdev)
 470 {
 471     poll_fd_wait(netdev->fd, POLLIN);
 472 }
 473
 474 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
 475 void
 476 netdev_drain(struct netdev *netdev)
 477 {
 478     drain_rcvbuf(netdev->fd);
 479 }
 480
 481 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
 482  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
 483  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
 484  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
 485  *
 486  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
 487  *
 488  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
 489  * expected to do additional queuing of packets. */
 490 int
 491 netdev_send(struct netdev *netdev, const struct ofpbuf *buffer)
 492 {
 493     ssize_t n_bytes;
 494     const struct eth_header *eh;
 495
 496     /* Pull out the Ethernet header. */
 497     if (buffer->size < ETH_HEADER_LEN) {
 498         VLOG_WARN_RL(&rl, "cannot send %zu-byte frame on %s",
 499                      buffer->size, netdev->name);
 500         return EMSGSIZE;
 501     }
 502     eh = ofpbuf_at_assert(buffer, 0, sizeof *eh);
 503
 504     do {
 505         n_bytes = sendto(netdev->fd, buffer->data, buffer->size, 0, NULL, 0);
 506     } while (n_bytes < 0 && errno == EINTR);
 507
 508     if (n_bytes < 0) {
 509         /* The Linux AF_PACKET implementation never blocks waiting for room
 510          * for packets, instead returning ENOBUFS.  Translate this into EAGAIN
 511          * for the caller. */
 512         if (errno == ENOBUFS) {
 513             return EAGAIN;
 514         } else if (errno != EAGAIN) {
 515             VLOG_WARN_RL(&rl, "error sending Ethernet packet on %s: %s",
 516                          netdev->name, strerror(errno));
 517         }
 518         return errno;
 519     } else if (n_bytes != buffer->size) {
 520         VLOG_WARN_RL(&rl,
 521                      "send partial Ethernet packet (%d bytes of %zu) on %s",
 522                      (int) n_bytes, buffer->size, netdev->name);
 523         return EMSGSIZE;
 524     } else {
 525         return 0;
 526     }
 527 }
 528
 529 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 530  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
 531  * with netdev_send().
 532  *
 533  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
 534  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
 535  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
 536 void
 537 netdev_send_wait(struct netdev *netdev)
 538 {
 539     poll_fd_wait(netdev->fd, POLLOUT);
 540 }
 541
 542 /* Returns a pointer to 'netdev''s MAC address.  The caller must not modify or
 543  * free the returned buffer. */
 544 const uint8_t *
 545 netdev_get_etheraddr(const struct netdev *netdev)
 546 {
 547     return netdev->etheraddr;
 548 }
 549
 550 /* Returns the name of the network device that 'netdev' represents,
 551  * e.g. "eth0".  The caller must not modify or free the returned string. */
 552 const char *
 553 netdev_get_name(const struct netdev *netdev)
 554 {
 555     return netdev->name;
 556 }
 557
 558 /* Returns the maximum size of transmitted (and received) packets on 'netdev',
 559  * in bytes, not including the hardware header; thus, this is typically 1500
 560  * bytes for Ethernet devices. */
 561 int
 562 netdev_get_mtu(const struct netdev *netdev)
 563 {
 564     return netdev->mtu;
 565 }
 566
 567 /* Checks the link status.  Returns 1 or 0 to indicate the link is active
 568  * or not, respectively.  Any other return value indicates an error. */
 569 int
 570 netdev_get_link_status(const struct netdev *netdev)
 571 {
 572     struct ifreq ifr;
 573     struct ethtool_value edata;
 574
 575     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
 576     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 577     ifr.ifr_data = (caddr_t) &edata;
 578
 579     memset(&edata, 0, sizeof edata);
 580     edata.cmd = ETHTOOL_GLINK;
 581     if (ioctl(netdev->fd, SIOCETHTOOL, &ifr) == 0) {
 582         if (edata.data) {
 583             return 1;
 584         } else {
 585             return 0;
 586         }
 587     }
 588
 589     return -1;
 590 }
 591
 592 /* Returns the features supported by 'netdev' of type 'type', as a bitmap
 593  * of bits from enum ofp_phy_features, in host byte order. */
 594 uint32_t
 595 netdev_get_features(struct netdev *netdev, int type)
 596 {
 597     do_ethtool(netdev);
 598     switch (type) {
 599     case NETDEV_FEAT_CURRENT:
 600         return netdev->curr;
 601     case NETDEV_FEAT_ADVERTISED:
 602         return netdev->advertised;
 603     case NETDEV_FEAT_SUPPORTED:
 604         return netdev->supported;
 605     case NETDEV_FEAT_PEER:
 606         return netdev->peer;
 607     default:
 608         VLOG_WARN("Unknown feature type: %d\n", type);
 609         return 0;
 610     }
 611 }
 612
 613 /* If 'netdev' has an assigned IPv4 address, sets '*in4' to that address (if
 614  * 'in4' is non-null) and returns true.  Otherwise, returns false. */
 615 bool
 616 netdev_get_in4(const struct netdev *netdev, struct in_addr *in4)
 617 {
 618     struct ifreq ifr;
 619     struct in_addr ip = { INADDR_ANY };
 620
 621     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 622     ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
 623     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFADDR, &ifr) == 0) {
 624         struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *) &ifr.ifr_addr;
 625         ip = sin->sin_addr;
 626     } else {
 627         VLOG_DBG_RL(&rl, "%s: ioctl(SIOCGIFADDR) failed: %s",
 628                     netdev->name, strerror(errno));
 629     }
 630     if (in4) {
 631         *in4 = ip;
 632     }
 633     return ip.s_addr != INADDR_ANY;
 634 }
 635
 636 static void
 637 make_in4_sockaddr(struct sockaddr *sa, struct in_addr addr)
 638 {
 639     struct sockaddr_in sin;
 640     memset(&sin, 0, sizeof sin);
 641     sin.sin_family = AF_INET;
 642     sin.sin_addr = addr;
 643     sin.sin_port = 0;
 644
 645     memset(sa, 0, sizeof *sa);
 646     memcpy(sa, &sin, sizeof sin);
 647 }
 648
 649 static int
 650 do_set_addr(struct netdev *netdev, int sock,
 651             int ioctl_nr, const char *ioctl_name, struct in_addr addr)
 652 {
 653     struct ifreq ifr;
 654     int error;
 655
 656     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 657     make_in4_sockaddr(&ifr.ifr_addr, addr);
 658     error = ioctl(sock, ioctl_nr, &ifr) < 0 ? errno : 0;
 659     if (error) {
 660         VLOG_WARN("ioctl(%s): %s", ioctl_name, strerror(error));
 661     }
 662     return error;
 663 }
 664
 665 /* Assigns 'addr' as 'netdev''s IPv4 address and 'mask' as its netmask.  If
 666  * 'addr' is INADDR_ANY, 'netdev''s IPv4 address is cleared.  Returns a
 667  * positive errno value. */
 668 int
 669 netdev_set_in4(struct netdev *netdev, struct in_addr addr, struct in_addr mask)
 670 {
 671     int error;
 672
 673     error = do_set_addr(netdev, af_inet_sock,
 674                         SIOCSIFADDR, "SIOCSIFADDR", addr);
 675     if (!error && addr.s_addr != INADDR_ANY) {
 676         error = do_set_addr(netdev, af_inet_sock,
 677                             SIOCSIFNETMASK, "SIOCSIFNETMASK", mask);
 678     }
 679     return error;
 680 }
 681
 682 /* Adds 'router' as a default gateway for 'netdev''s IP address. */
 683 int
 684 netdev_add_router(struct netdev *netdev, struct in_addr router)
 685 {
 686     struct in_addr any = { INADDR_ANY };
 687     struct rtentry rt;
 688     int error;
 689
 690     memset(&rt, 0, sizeof rt);
 691     make_in4_sockaddr(&rt.rt_dst, any);
 692     make_in4_sockaddr(&rt.rt_gateway, router);
 693     make_in4_sockaddr(&rt.rt_genmask, any);
 694     rt.rt_flags = RTF_UP | RTF_GATEWAY;
 695     error = ioctl(af_inet_sock, SIOCADDRT, &rt) < 0 ? errno : 0;
 696     if (error) {
 697         VLOG_WARN("ioctl(SIOCADDRT): %s", strerror(error));
 698     }
 699     return error;
 700 }
 701
 702 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address (if
 703  * 'in6' is non-null) and returns true.  Otherwise, returns false. */
 704 bool
 705 netdev_get_in6(const struct netdev *netdev, struct in6_addr *in6)
 706 {
 707     if (in6) {
 708         *in6 = netdev->in6;
 709     }
 710     return memcmp(&netdev->in6, &in6addr_any, sizeof netdev->in6) != 0;
 711 }
 712
 713 /* Obtains the current flags for 'netdev' and stores them into '*flagsp'.
 714  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
 715 int
 716 netdev_get_flags(const struct netdev *netdev, enum netdev_flags *flagsp)
 717 {
 718     int error, flags;
 719
 720     error = get_flags(netdev, &flags);
 721     if (error) {
 722         return error;
 723     }
 724
 725     *flagsp = 0;
 726     if (flags & IFF_UP) {
 727         *flagsp |= NETDEV_UP;
 728     }
 729     if (flags & IFF_PROMISC) {
 730         *flagsp |= NETDEV_PROMISC;
 731     }
 732     return 0;
 733 }
 734
 735 static int
 736 nd_to_iff_flags(enum netdev_flags nd)
 737 {
 738     int iff = 0;
 739     if (nd & NETDEV_UP) {
 740         iff |= IFF_UP;
 741     }
 742     if (nd & NETDEV_PROMISC) {
 743         iff |= IFF_PROMISC;
 744     }
 745     return iff;
 746 }
 747
 748 /* On 'netdev', turns off the flags in 'off' and then turns on the flags in
 749  * 'on'.  If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 750  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.  Returns 0 if
 751  * successful, otherwise a positive errno value. */
 752 static int
 753 do_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
 754                 enum netdev_flags on, bool permanent)
 755 {
 756     int old_flags, new_flags;
 757     int error;
 758
 759     error = get_flags(netdev, &old_flags);
 760     if (error) {
 761         return error;
 762     }
 763
 764     new_flags = (old_flags & ~nd_to_iff_flags(off)) | nd_to_iff_flags(on);
 765     if (!permanent) {
 766         netdev->changed_flags |= new_flags ^ old_flags;
 767     }
 768     if (new_flags != old_flags) {
 769         error = set_flags(netdev, new_flags);
 770     }
 771     return error;
 772 }
 773
 774 /* Sets the flags for 'netdev' to 'flags'.
 775  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 776  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
 777  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
 778 int
 779 netdev_set_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
 780                  bool permanent)
 781 {
 782     return do_update_flags(netdev, -1, flags, permanent);
 783 }
 784
 785 /* Turns on the specified 'flags' on 'netdev'.
 786  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 787  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
 788  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
 789 int
 790 netdev_turn_flags_on(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
 791                      bool permanent)
 792 {
 793     return do_update_flags(netdev, 0, flags, permanent);
 794 }
 795
 796 /* Turns off the specified 'flags' on 'netdev'.
 797  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 798  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
 799  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
 800 int
 801 netdev_turn_flags_off(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
 802                       bool permanent)
 803 {
 804     return do_update_flags(netdev, flags, 0, permanent);
 805 }
 806
 807 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
 808  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
 809  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
 810  * ENXIO indicates that there is not ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
 811 int
 812 netdev_arp_lookup(const struct netdev *netdev,
 813                   uint32_t ip, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 814 {
 815     struct arpreq r;
 816     struct sockaddr_in *pa;
 817     int retval;
 818
 819     memset(&r, 0, sizeof r);
 820     pa = (struct sockaddr_in *) &r.arp_pa;
 821     pa->sin_family = AF_INET;
 822     pa->sin_addr.s_addr = ip;
 823     pa->sin_port = 0;
 824     r.arp_ha.sa_family = ARPHRD_ETHER;
 825     r.arp_flags = 0;
 826     strncpy(r.arp_dev, netdev->name, sizeof r.arp_dev);
 827     retval = ioctl(af_inet_sock, SIOCGARP, &r) < 0 ? errno : 0;
 828     if (!retval) {
 829         memcpy(mac, r.arp_ha.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
 830     } else if (retval != ENXIO) {
 831         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not look up ARP entry for "IP_FMT": %s",
 832                      netdev->name, IP_ARGS(&ip), strerror(retval));
 833     }
 834     return retval;
 835 }
 836 \f
 837 static void restore_all_flags(void *aux);
 838
 839 /* Set up a signal hook to restore network device flags on program
 840  * termination.  */
 841 static void
 842 init_netdev(void)
 843 {
 844     static bool inited;
 845     if (!inited) {
 846         inited = true;
 847         fatal_signal_add_hook(restore_all_flags, NULL, true);
 848         af_inet_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 849         if (af_inet_sock < 0) {
 850             ofp_fatal(errno, "socket(AF_INET)");
 851         }
 852     }
 853 }
 854
 855 /* Restore the network device flags on 'netdev' to those that were active
 856  * before we changed them.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
 857  * errno value.
 858  *
 859  * To avoid reentry, the caller must ensure that fatal signals are blocked. */
 860 static int
 861 restore_flags(struct netdev *netdev)
 862 {
 863     struct ifreq ifr;
 864     int restore_flags;
 865
 866     /* Get current flags. */
 867     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 868     if (ioctl(netdev->fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 869         return errno;
 870     }
 871
 872     /* Restore flags that we might have changed, if necessary. */
 873     restore_flags = netdev->changed_flags & (IFF_PROMISC | IFF_UP);
 874     if ((ifr.ifr_flags ^ netdev->save_flags) & restore_flags) {
 875         ifr.ifr_flags &= ~restore_flags;
 876         ifr.ifr_flags |= netdev->save_flags & restore_flags;
 877         if (ioctl(netdev->fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 878             return errno;
 879         }
 880     }
 881
 882     return 0;
 883 }
 884
 885 /* Retores all the flags on all network devices that we modified.  Called from
 886  * a signal handler, so it does not attempt to report error conditions. */
 887 static void
 888 restore_all_flags(void *aux UNUSED)
 889 {
 890     struct netdev *netdev;
 891     LIST_FOR_EACH (netdev, struct netdev, node, &netdev_list) {
 892         restore_flags(netdev);
 893     }
 894 }
 895
 896 static int
 897 get_flags(const struct netdev *netdev, int *flags)
 898 {
 899     struct ifreq ifr;
 900     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 901     if (ioctl(netdev->fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 902         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFFLAGS) on %s device failed: %s",
 903                  netdev->name, strerror(errno));
 904         return errno;
 905     }
 906     *flags = ifr.ifr_flags;
 907     return 0;
 908 }
 909
 910 static int
 911 set_flags(struct netdev *netdev, int flags)
 912 {
 913     struct ifreq ifr;
 914     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 915     ifr.ifr_flags = flags;
 916     if (ioctl(netdev->fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 917         VLOG_ERR("ioctl(SIOCSIFFLAGS) on %s device failed: %s",
 918                  netdev->name, strerror(errno));
 919         return errno;
 920     }
 921     return 0;
 922 }