d8fd7e44b54520fbcfd6e550d83c5372511cde60
[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
308 int
309 netdev_open(struct netdev_options *options, struct netdev **netdevp)
310 {
311     struct shash empty_args = SHASH_INITIALIZER(&empty_args);
312     struct netdev_dev *netdev_dev;
313     int error;
314
315     *netdevp = NULL;
316     netdev_initialize();
317
318     if (!options->args) {
319         options->args = &empty_args;
320     }
321
322     netdev_dev = shash_find_data(&netdev_dev_shash, options->name);
323
324     if (!netdev_dev) {
325         error = create_device(options, &netdev_dev);
326         if (error) {
327             return error;
328         }
329         update_device_args(netdev_dev, options->args);
330
331     } else if (options->may_open) {
332         if (!shash_is_empty(options->args) &&
333             !compare_device_args(netdev_dev, options->args)) {
334
335             VLOG_WARN("%s: attempted to open already created netdev with "
336                       "different arguments", options->name);
337             return EINVAL;
338         }
339     } else {
340         VLOG_WARN("%s: attempted to create a netdev device with bound name",
341                   options->name);
342         return EEXIST;
343     }
344
345     error = netdev_dev->netdev_class->open(netdev_dev, options->ethertype, 
346                 netdevp);
347
348     if (!error) {
349         netdev_dev->ref_cnt++;
350     } else {
351         if (!netdev_dev->ref_cnt) {
352             netdev_dev_uninit(netdev_dev, true);
353         }
354     }
355
356     return error;
357 }
358
359 int
360 netdev_open_default(const char *name, struct netdev **netdevp)
361 {
362     struct netdev_options options;
363
364     memset(&options, 0, sizeof options);
365
366     options.name = name;
367     options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
368     options.may_create = true;
369     options.may_open = true;
370
371     return netdev_open(&options, netdevp);
372 }
373
374 /* Reconfigures the device 'netdev' with 'args'.  'args' may be empty
375  * or NULL if none are needed. */
376 int
377 netdev_reconfigure(struct netdev *netdev, const struct shash *args)
378 {
379     struct shash empty_args = SHASH_INITIALIZER(&empty_args);
380     struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_get_dev(netdev);
381
382     if (!args) {
383         args = &empty_args;
384     }
385
386     if (netdev_dev->netdev_class->reconfigure) {
387         if (!compare_device_args(netdev_dev, args)) {
388             update_device_args(netdev_dev, args);
389             return netdev_dev->netdev_class->reconfigure(netdev_dev, args);
390         }
391     } else if (!shash_is_empty(args)) {
392         VLOG_WARN("%s: arguments provided to device that does not have a "
393                   "reconfigure function", netdev_get_name(netdev));
394     }
395
396     return 0;
397 }
398
399 /* Closes and destroys 'netdev'. */
400 void
401 netdev_close(struct netdev *netdev)
402 {
403     if (netdev) {
404         struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_get_dev(netdev);
405
406         assert(netdev_dev->ref_cnt);
407         netdev_dev->ref_cnt--;
408         netdev_uninit(netdev, true);
409
410         /* If the reference count for the netdev device is zero, destroy it. */
411         if (!netdev_dev->ref_cnt) {
412             netdev_dev_uninit(netdev_dev, true);
413         }
414     }
415 }
416
417 /* Returns true if a network device named 'name' exists and may be opened,
418  * otherwise false. */
419 bool
420 netdev_exists(const char *name)
421 {
422     struct netdev *netdev;
423     int error;
424
425     error = netdev_open_default(name, &netdev);
426     if (!error) {
427         netdev_close(netdev);
428         return true;
429     } else {
430         if (error != ENODEV) {
431             VLOG_WARN("failed to open network device %s: %s",
432                       name, strerror(error));
433         }
434         return false;
435     }
436 }
437
438 /* Returns true if a network device named 'name' is currently opened,
439  * otherwise false. */
440 bool
441 netdev_is_open(const char *name)
442 {
443     return !!shash_find_data(&netdev_dev_shash, name);
444 }
445
446 /*  Clears 'svec' and enumerates the names of all known network devices. */
447 int
448 netdev_enumerate(struct svec *svec)
449 {
450     struct shash_node *node;
451     int error = 0;
452
453     netdev_initialize();
454     svec_clear(svec);
455
456     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
457         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
458         if (netdev_class->enumerate) {
459             int retval = netdev_class->enumerate(svec);
460             if (retval) {
461                 VLOG_WARN("failed to enumerate %s network devices: %s",
462                           netdev_class->type, strerror(retval));
463                 if (!error) {
464                     error = retval;
465                 }
466             }
467         }
468     }
469
470     return error;
471 }
472
473 /* Attempts to receive a packet from 'netdev' into 'buffer', which the caller
474  * must have initialized with sufficient room for the packet.  The space
475  * required to receive any packet is ETH_HEADER_LEN bytes, plus VLAN_HEADER_LEN
476  * bytes, plus the device's MTU (which may be retrieved via netdev_get_mtu()).
477  * (Some devices do not allow for a VLAN header, in which case VLAN_HEADER_LEN
478  * need not be included.)
479  *
480  * If a packet is successfully retrieved, returns 0.  In this case 'buffer' is
481  * guaranteed to contain at least ETH_TOTAL_MIN bytes.  Otherwise, returns a
482  * positive errno value.  Returns EAGAIN immediately if no packet is ready to
483  * be returned.
484  *
485  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
486  * cases this function will always return EOPNOTSUPP.
487  */
488 int
489 netdev_recv(struct netdev *netdev, struct ofpbuf *buffer)
490 {
491     int (*recv)(struct netdev *, void *, size_t);
492     int retval;
493
494     assert(buffer->size == 0);
495     assert(ofpbuf_tailroom(buffer) >= ETH_TOTAL_MIN);
496
497     recv = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->recv;
498     retval = (recv
499               ? (recv)(netdev, buffer->data, ofpbuf_tailroom(buffer))
500               : -EOPNOTSUPP);
501     if (retval >= 0) {
502         COVERAGE_INC(netdev_received);
503         buffer->size += retval;
504         if (buffer->size < ETH_TOTAL_MIN) {
505             ofpbuf_put_zeros(buffer, ETH_TOTAL_MIN - buffer->size);
506         }
507         return 0;
508     } else {
509         return -retval;
510     }
511 }
512
513 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
514  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
515 void
516 netdev_recv_wait(struct netdev *netdev)
517 {
518     void (*recv_wait)(struct netdev *);
519
520     recv_wait = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->recv_wait;
521     if (recv_wait) {
522         recv_wait(netdev);
523     }
524 }
525
526 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
527 int
528 netdev_drain(struct netdev *netdev)
529 {
530     int (*drain)(struct netdev *);
531
532     drain = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->drain;
533     return drain ? drain(netdev) : 0;
534 }
535
536 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
537  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
538  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
539  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
540  *
541  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
542  *
543  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
544  * expected to do additional queuing of packets.
545  *
546  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
547  * cases this function will always return EOPNOTSUPP. */
548 int
549 netdev_send(struct netdev *netdev, const struct ofpbuf *buffer)
550 {
551     int (*send)(struct netdev *, const void *, size_t);
552     int error;
553
554     send = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->send;
555     error = send ? (send)(netdev, buffer->data, buffer->size) : EOPNOTSUPP;
556     if (!error) {
557         COVERAGE_INC(netdev_sent);
558     }
559     return error;
560 }
561
562 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
563  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
564  * with netdev_send().
565  *
566  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
567  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
568  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
569 void
570 netdev_send_wait(struct netdev *netdev)
571 {
572     void (*send_wait)(struct netdev *);
573
574     send_wait = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->send_wait;
575     if (send_wait) {
576         send_wait(netdev);
577     }
578 }
579
580 /* Attempts to set 'netdev''s MAC address to 'mac'.  Returns 0 if successful,
581  * otherwise a positive errno value. */
582 int
583 netdev_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
584 {
585     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_etheraddr(netdev, mac);
586 }
587
588 /* Retrieves 'netdev''s MAC address.  If successful, returns 0 and copies the
589  * the MAC address into 'mac'.  On failure, returns a positive errno value and
590  * clears 'mac' to all-zeros. */
591 int
592 netdev_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
593 {
594     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_etheraddr(netdev, mac);
595 }
596
597 /* Returns the name of the network device that 'netdev' represents,
598  * e.g. "eth0".  The caller must not modify or free the returned string. */
599 const char *
600 netdev_get_name(const struct netdev *netdev)
601 {
602     return netdev_get_dev(netdev)->name;
603 }
604
605 /* Retrieves the MTU of 'netdev'.  The MTU is the maximum size of transmitted
606  * (and received) packets, in bytes, not including the hardware header; thus,
607  * this is typically 1500 bytes for Ethernet devices.
608  *
609  * If successful, returns 0 and stores the MTU size in '*mtup'.  On failure,
610  * returns a positive errno value and stores ETH_PAYLOAD_MAX (1500) in
611  * '*mtup'. */
612 int
613 netdev_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
614 {
615     int error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_mtu(netdev, mtup);
616     if (error) {
617         VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to retrieve MTU for network device %s: %s",
618                      netdev_get_name(netdev), strerror(error));
619         *mtup = ETH_PAYLOAD_MAX;
620     }
621     return error;
622 }
623
624 /* Returns the ifindex of 'netdev', if successful, as a positive number.  On
625  * failure, returns a negative errno value.
626  *
627  * The desired semantics of the ifindex value are a combination of those
628  * specified by POSIX for if_nametoindex() and by SNMP for ifIndex.  An ifindex
629  * value should be unique within a host and remain stable at least until
630  * reboot.  SNMP says an ifindex "ranges between 1 and the value of ifNumber"
631  * but many systems do not follow this rule anyhow.
632  */
633 int
634 netdev_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
635 {
636     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_ifindex(netdev);
637 }
638
639 /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
640  * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value is a
641  * bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.  Returns 0 if
642  * successful, otherwise a positive errno value.  On failure, all of the
643  * passed-in values are set to 0. */
644 int
645 netdev_get_features(struct netdev *netdev,
646                     uint32_t *current, uint32_t *advertised,
647                     uint32_t *supported, uint32_t *peer)
648 {
649     uint32_t dummy[4];
650     int error;
651
652     if (!current) {
653         current = &dummy[0];
654     }
655     if (!advertised) {
656         advertised = &dummy[1];
657     }
658     if (!supported) {
659         supported = &dummy[2];
660     }
661     if (!peer) {
662         peer = &dummy[3];
663     }
664
665     error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_features(netdev, current,
666             advertised, supported, peer);
667     if (error) {
668         *current = *advertised = *supported = *peer = 0;
669     }
670     return error;
671 }
672
673 /* Returns the maximum speed of a network connection that has the "enum
674  * ofp_port_features" bits in 'features', in bits per second.  If no bits that
675  * indicate a speed are set in 'features', assumes 100Mbps. */
676 uint64_t
677 netdev_features_to_bps(uint32_t features)
678 {
679     enum {
680         F_10000MB = OFPPF_10GB_FD,
681         F_1000MB = OFPPF_1GB_HD | OFPPF_1GB_FD,
682         F_100MB = OFPPF_100MB_HD | OFPPF_100MB_FD,
683         F_10MB = OFPPF_10MB_HD | OFPPF_10MB_FD
684     };
685
686     return (  features & F_10000MB  ? UINT64_C(10000000000)
687             : features & F_1000MB   ? UINT64_C(1000000000)
688             : features & F_100MB    ? UINT64_C(100000000)
689             : features & F_10MB     ? UINT64_C(10000000)
690                                     : UINT64_C(100000000));
691 }
692
693 /* Returns true if any of the "enum ofp_port_features" bits that indicate a
694  * full-duplex link are set in 'features', otherwise false. */
695 bool
696 netdev_features_is_full_duplex(uint32_t features)
697 {
698     return (features & (OFPPF_10MB_FD | OFPPF_100MB_FD | OFPPF_1GB_FD
699                         | OFPPF_10GB_FD)) != 0;
700 }
701
702 /* Set the features advertised by 'netdev' to 'advertise'.  Returns 0 if
703  * successful, otherwise a positive errno value. */
704 int
705 netdev_set_advertisements(struct netdev *netdev, uint32_t advertise)
706 {
707     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_advertisements
708             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_advertisements(
709                     netdev, advertise)
710             : EOPNOTSUPP);
711 }
712
713 /* If 'netdev' has an assigned IPv4 address, sets '*address' to that address
714  * and '*netmask' to its netmask and returns 0.  Otherwise, returns a positive
715  * errno value and sets '*address' to 0 (INADDR_ANY).
716  *
717  * The following error values have well-defined meanings:
718  *
719  *   - EADDRNOTAVAIL: 'netdev' has no assigned IPv4 address.
720  *
721  *   - EOPNOTSUPP: No IPv4 network stack attached to 'netdev'.
722  *
723  * 'address' or 'netmask' or both may be null, in which case the address or netmask
724  * is not reported. */
725 int
726 netdev_get_in4(const struct netdev *netdev,
727                struct in_addr *address_, struct in_addr *netmask_)
728 {
729     struct in_addr address;
730     struct in_addr netmask;
731     int error;
732
733     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in4
734              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in4(netdev, 
735                     &address, &netmask)
736              : EOPNOTSUPP);
737     if (address_) {
738         address_->s_addr = error ? 0 : address.s_addr;
739     }
740     if (netmask_) {
741         netmask_->s_addr = error ? 0 : netmask.s_addr;
742     }
743     return error;
744 }
745
746 /* Assigns 'addr' as 'netdev''s IPv4 address and 'mask' as its netmask.  If
747  * 'addr' is INADDR_ANY, 'netdev''s IPv4 address is cleared.  Returns a
748  * positive errno value. */
749 int
750 netdev_set_in4(struct netdev *netdev, struct in_addr addr, struct in_addr mask)
751 {
752     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_in4
753             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_in4(netdev, addr, mask)
754             : EOPNOTSUPP);
755 }
756
757 /* Adds 'router' as a default IP gateway for the TCP/IP stack that corresponds
758  * to 'netdev'. */
759 int
760 netdev_add_router(struct netdev *netdev, struct in_addr router)
761 {
762     COVERAGE_INC(netdev_add_router);
763     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->add_router
764             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->add_router(netdev, router)
765             : EOPNOTSUPP);
766 }
767
768 /* Looks up the next hop for 'host' for the TCP/IP stack that corresponds to
769  * 'netdev'.  If a route cannot not be determined, sets '*next_hop' to 0,
770  * '*netdev_name' to null, and returns a positive errno value.  Otherwise, if a
771  * next hop is found, stores the next hop gateway's address (0 if 'host' is on
772  * a directly connected network) in '*next_hop' and a copy of the name of the
773  * device to reach 'host' in '*netdev_name', and returns 0.  The caller is
774  * responsible for freeing '*netdev_name' (by calling free()). */
775 int
776 netdev_get_next_hop(const struct netdev *netdev,
777                     const struct in_addr *host, struct in_addr *next_hop,
778                     char **netdev_name)
779 {
780     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_next_hop
781                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_next_hop(
782                         host, next_hop, netdev_name)
783                  : EOPNOTSUPP);
784     if (error) {
785         next_hop->s_addr = 0;
786         *netdev_name = NULL;
787     }
788     return error;
789 }
790
791 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address and
792  * returns 0.  Otherwise, returns a positive errno value and sets '*in6' to
793  * all-zero-bits (in6addr_any).
794  *
795  * The following error values have well-defined meanings:
796  *
797  *   - EADDRNOTAVAIL: 'netdev' has no assigned IPv6 address.
798  *
799  *   - EOPNOTSUPP: No IPv6 network stack attached to 'netdev'.
800  *
801  * 'in6' may be null, in which case the address itself is not reported. */
802 int
803 netdev_get_in6(const struct netdev *netdev, struct in6_addr *in6)
804 {
805     struct in6_addr dummy;
806     int error;
807
808     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in6
809              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in6(netdev, 
810                     in6 ? in6 : &dummy)
811              : EOPNOTSUPP);
812     if (error && in6) {
813         memset(in6, 0, sizeof *in6);
814     }
815     return error;
816 }
817
818 /* On 'netdev', turns off the flags in 'off' and then turns on the flags in
819  * 'on'.  If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
820  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.  Returns 0 if
821  * successful, otherwise a positive errno value. */
822 static int
823 do_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
824                 enum netdev_flags on, enum netdev_flags *old_flagsp,
825                 bool permanent)
826 {
827     enum netdev_flags old_flags;
828     int error;
829
830     error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->update_flags(netdev, 
831                 off & ~on, on, &old_flags);
832     if (error) {
833         VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to %s flags for network device %s: %s",
834                      off || on ? "set" : "get", netdev_get_name(netdev),
835                      strerror(error));
836         old_flags = 0;
837     } else if ((off || on) && !permanent) {
838         enum netdev_flags new_flags = (old_flags & ~off) | on;
839         enum netdev_flags changed_flags = old_flags ^ new_flags;
840         if (changed_flags) {
841             if (!netdev->changed_flags) {
842                 netdev->save_flags = old_flags;
843             }
844             netdev->changed_flags |= changed_flags;
845         }
846     }
847     if (old_flagsp) {
848         *old_flagsp = old_flags;
849     }
850     return error;
851 }
852
853 /* Obtains the current flags for 'netdev' and stores them into '*flagsp'.
854  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On failure,
855  * stores 0 into '*flagsp'. */
856 int
857 netdev_get_flags(const struct netdev *netdev_, enum netdev_flags *flagsp)
858 {
859     struct netdev *netdev = (struct netdev *) netdev_;
860     return do_update_flags(netdev, 0, 0, flagsp, false);
861 }
862
863 /* Sets the flags for 'netdev' to 'flags'.
864  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
865  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
866  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
867 int
868 netdev_set_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
869                  bool permanent)
870 {
871     return do_update_flags(netdev, -1, flags, NULL, permanent);
872 }
873
874 /* Turns on the specified 'flags' on 'netdev'.
875  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
876  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
877  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
878 int
879 netdev_turn_flags_on(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
880                      bool permanent)
881 {
882     return do_update_flags(netdev, 0, flags, NULL, permanent);
883 }
884
885 /* Turns off the specified 'flags' on 'netdev'.
886  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
887  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
888  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
889 int
890 netdev_turn_flags_off(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
891                       bool permanent)
892 {
893     return do_update_flags(netdev, flags, 0, NULL, permanent);
894 }
895
896 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
897  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
898  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
899  * ENXIO indicates that there is no ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
900 int
901 netdev_arp_lookup(const struct netdev *netdev,
902                   uint32_t ip, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
903 {
904     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->arp_lookup
905                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->arp_lookup(netdev, 
906                         ip, mac)
907                  : EOPNOTSUPP);
908     if (error) {
909         memset(mac, 0, ETH_ADDR_LEN);
910     }
911     return error;
912 }
913
914 /* Sets 'carrier' to true if carrier is active (link light is on) on
915  * 'netdev'. */
916 int
917 netdev_get_carrier(const struct netdev *netdev, bool *carrier)
918 {
919     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_carrier
920                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_carrier(netdev, 
921                         carrier)
922                  : EOPNOTSUPP);
923     if (error) {
924         *carrier = false;
925     }
926     return error;
927 }
928
929 /* Retrieves current device stats for 'netdev'. */
930 int
931 netdev_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
932 {
933     int error;
934
935     COVERAGE_INC(netdev_get_stats);
936     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_stats
937              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_stats(netdev, stats)
938              : EOPNOTSUPP);
939     if (error) {
940         memset(stats, 0xff, sizeof *stats);
941     }
942     return error;
943 }
944
945 /* Attempts to set input rate limiting (policing) policy, such that up to
946  * 'kbits_rate' kbps of traffic is accepted, with a maximum accumulative burst
947  * size of 'kbits' kb. */
948 int
949 netdev_set_policing(struct netdev *netdev, uint32_t kbits_rate,
950                     uint32_t kbits_burst)
951 {
952     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_policing
953             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_policing(netdev, 
954                     kbits_rate, kbits_burst)
955             : EOPNOTSUPP);
956 }
957
958 /* If 'netdev' is a VLAN network device (e.g. one created with vconfig(8)),
959  * sets '*vlan_vid' to the VLAN VID associated with that device and returns 0.
960  * Otherwise returns a errno value (specifically ENOENT if 'netdev_name' is the
961  * name of a network device that is not a VLAN device) and sets '*vlan_vid' to
962  * -1. */
963 int
964 netdev_get_vlan_vid(const struct netdev *netdev, int *vlan_vid)
965 {
966     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_vlan_vid
967                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_vlan_vid(netdev, 
968                         vlan_vid)
969                  : ENOENT);
970     if (error) {
971         *vlan_vid = 0;
972     }
973     return error;
974 }
975
976 /* Returns a network device that has 'in4' as its IP address, if one exists,
977  * otherwise a null pointer. */
978 struct netdev *
979 netdev_find_dev_by_in4(const struct in_addr *in4)
980 {
981     struct netdev *netdev;
982     struct svec dev_list = SVEC_EMPTY_INITIALIZER;
983     size_t i;
984
985     netdev_enumerate(&dev_list);
986     for (i = 0; i < dev_list.n; i++) {
987         const char *name = dev_list.names[i];
988         struct in_addr dev_in4;
989
990         if (!netdev_open_default(name, &netdev)
991             && !netdev_get_in4(netdev, &dev_in4, NULL)
992             && dev_in4.s_addr == in4->s_addr) {
993             goto exit;
994         }
995         netdev_close(netdev);
996     }
997     netdev = NULL;
998
999 exit:
1000     svec_destroy(&dev_list);
1001     return netdev;
1002 }
1003 \f
1004 /* Initializes 'netdev_dev' as a netdev device named 'name' of the
1005  * specified 'netdev_class'.
1006  *
1007  * This function adds 'netdev_dev' to a netdev-owned shash, so it is
1008  * very important that 'netdev_dev' only be freed after calling
1009  * the refcount drops to zero.  */
1010 void
1011 netdev_dev_init(struct netdev_dev *netdev_dev, const char *name,
1012                 const struct netdev_class *netdev_class)
1013 {
1014     assert(!shash_find(&netdev_dev_shash, name));
1015
1016     memset(netdev_dev, 0, sizeof *netdev_dev);
1017     netdev_dev->netdev_class = netdev_class;
1018     netdev_dev->name = xstrdup(name);
1019     netdev_dev->node = shash_add(&netdev_dev_shash, name, netdev_dev);
1020 }
1021
1022 /* Undoes the results of initialization.
1023  *
1024  * Normally this function does not need to be called as netdev_close has
1025  * the same effect when the refcount drops to zero.
1026  * However, it may be called by providers due to an error on creation
1027  * that occurs after initialization.  It this case netdev_close() would
1028  * never be called. */
1029 void
1030 netdev_dev_uninit(struct netdev_dev *netdev_dev, bool destroy)
1031 {
1032     char *name = netdev_dev->name;
1033
1034     assert(!netdev_dev->ref_cnt);
1035
1036     shash_delete(&netdev_dev_shash, netdev_dev->node);
1037     update_device_args(netdev_dev, NULL);
1038
1039     if (destroy) {
1040         netdev_dev->netdev_class->destroy(netdev_dev);
1041     }
1042     free(name);
1043 }
1044
1045 /* Returns the class type of 'netdev_dev'.
1046  *
1047  * The caller must not free the returned value. */
1048 const char *
1049 netdev_dev_get_type(const struct netdev_dev *netdev_dev)
1050 {
1051     return netdev_dev->netdev_class->type;
1052 }
1053
1054 /* Returns the name of 'netdev_dev'.
1055  *
1056  * The caller must not free the returned value. */
1057 const char *
1058 netdev_dev_get_name(const struct netdev_dev *netdev_dev)
1059 {
1060     return netdev_dev->name;
1061 }
1062
1063 /* Returns the netdev_dev with 'name' or NULL if there is none.
1064  *
1065  * The caller must not free the returned value. */
1066 struct netdev_dev *
1067 netdev_dev_from_name(const char *name)
1068 {
1069     return shash_find_data(&netdev_dev_shash, name);
1070 }
1071
1072 /* Fills 'device_list' with devices that match 'netdev_class'.
1073  *
1074  * The caller is responsible for initializing and destroying 'device_list'
1075  * but the contained netdev_devs must not be freed. */
1076 void
1077 netdev_dev_get_devices(const struct netdev_class *netdev_class,
1078                        struct shash *device_list)
1079 {
1080     struct shash_node *node;
1081     SHASH_FOR_EACH (node, &netdev_dev_shash) {
1082         struct netdev_dev *dev = node->data;
1083
1084         if (dev->netdev_class == netdev_class) {
1085             shash_add(device_list, node->name, node->data);
1086         }
1087     }
1088 }
1089
1090 /* Initializes 'netdev' as a instance of the netdev_dev.
1091  *
1092  * This function adds 'netdev' to a netdev-owned linked list, so it is very
1093  * important that 'netdev' only be freed after calling netdev_close(). */
1094 void
1095 netdev_init(struct netdev *netdev, struct netdev_dev *netdev_dev)
1096 {
1097     memset(netdev, 0, sizeof *netdev);
1098     netdev->netdev_dev = netdev_dev;
1099     list_push_back(&netdev_list, &netdev->node);
1100 }
1101
1102 /* Undoes the results of initialization.
1103  *
1104  * Normally this function only needs to be called from netdev_close().
1105  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1106  * that occurs after initialization.  It this case netdev_close() would
1107  * never be called. */
1108 void
1109 netdev_uninit(struct netdev *netdev, bool close)
1110 {
1111     /* Restore flags that we changed, if any. */
1112     int error = restore_flags(netdev);
1113     list_remove(&netdev->node);
1114     if (error) {
1115         VLOG_WARN("failed to restore network device flags on %s: %s",
1116                   netdev_get_name(netdev), strerror(error));
1117     }
1118
1119     if (close) {
1120         netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->close(netdev);
1121     }
1122 }
1123
1124
1125 /* Returns the class type of 'netdev'.  
1126  *
1127  * The caller must not free the returned value. */
1128 const char *
1129 netdev_get_type(const struct netdev *netdev)
1130 {
1131     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->type;
1132 }
1133
1134 struct netdev_dev *
1135 netdev_get_dev(const struct netdev *netdev)
1136 {
1137     return netdev->netdev_dev;
1138 }
1139
1140 /* Initializes 'notifier' as a netdev notifier for 'netdev', for which
1141  * notification will consist of calling 'cb', with auxiliary data 'aux'. */
1142 void
1143 netdev_notifier_init(struct netdev_notifier *notifier, struct netdev *netdev,
1144                      void (*cb)(struct netdev_notifier *), void *aux)
1145 {
1146     notifier->netdev = netdev;
1147     notifier->cb = cb;
1148     notifier->aux = aux;
1149 }
1150 \f
1151 /* Tracks changes in the status of a set of network devices. */
1152 struct netdev_monitor {
1153     struct shash polled_netdevs;
1154     struct shash changed_netdevs;
1155 };
1156
1157 /* Creates and returns a new structure for monitor changes in the status of
1158  * network devices. */
1159 struct netdev_monitor *
1160 netdev_monitor_create(void)
1161 {
1162     struct netdev_monitor *monitor = xmalloc(sizeof *monitor);
1163     shash_init(&monitor->polled_netdevs);
1164     shash_init(&monitor->changed_netdevs);
1165     return monitor;
1166 }
1167
1168 /* Destroys 'monitor'. */
1169 void
1170 netdev_monitor_destroy(struct netdev_monitor *monitor)
1171 {
1172     if (monitor) {
1173         struct shash_node *node;
1174
1175         SHASH_FOR_EACH (node, &monitor->polled_netdevs) {
1176             struct netdev_notifier *notifier = node->data;
1177             netdev_get_dev(notifier->netdev)->netdev_class->poll_remove(
1178                     notifier);
1179         }
1180
1181         shash_destroy(&monitor->polled_netdevs);
1182         shash_destroy(&monitor->changed_netdevs);
1183         free(monitor);
1184     }
1185 }
1186
1187 static void
1188 netdev_monitor_cb(struct netdev_notifier *notifier)
1189 {
1190     struct netdev_monitor *monitor = notifier->aux;
1191     const char *name = netdev_get_name(notifier->netdev);
1192     if (!shash_find(&monitor->changed_netdevs, name)) {
1193         shash_add(&monitor->changed_netdevs, name, NULL);
1194     }
1195 }
1196
1197 /* Attempts to add 'netdev' as a netdev monitored by 'monitor'.  Returns 0 if
1198  * successful, otherwise a positive errno value.
1199  *
1200  * Adding a given 'netdev' to a monitor multiple times is equivalent to adding
1201  * it once. */
1202 int
1203 netdev_monitor_add(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1204 {
1205     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1206     int error = 0;
1207     if (!shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_name)
1208             && netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_add)
1209     {
1210         struct netdev_notifier *notifier;
1211         error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_add(netdev,
1212                     netdev_monitor_cb, monitor, &notifier);
1213         if (!error) {
1214             assert(notifier->netdev == netdev);
1215             shash_add(&monitor->polled_netdevs, netdev_name, notifier);
1216         }
1217     }
1218     return error;
1219 }
1220
1221 /* Removes 'netdev' from the set of netdevs monitored by 'monitor'.  (This has
1222  * no effect if 'netdev' is not in the set of devices monitored by
1223  * 'monitor'.) */
1224 void
1225 netdev_monitor_remove(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1226 {
1227     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1228     struct shash_node *node;
1229
1230     node = shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_name);
1231     if (node) {
1232         /* Cancel future notifications. */
1233         struct netdev_notifier *notifier = node->data;
1234         netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_remove(notifier);
1235         shash_delete(&monitor->polled_netdevs, node);
1236
1237         /* Drop any pending notification. */
1238         node = shash_find(&monitor->changed_netdevs, netdev_name);
1239         if (node) {
1240             shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1241         }
1242     }
1243 }
1244
1245 /* Checks for changes to netdevs in the set monitored by 'monitor'.  If any of
1246  * the attributes (Ethernet address, carrier status, speed or peer-advertised
1247  * speed, flags, etc.) of a network device monitored by 'monitor' has changed,
1248  * sets '*devnamep' to the name of a device that has changed and returns 0.
1249  * The caller is responsible for freeing '*devnamep' (with free()).
1250  *
1251  * If no devices have changed, sets '*devnamep' to NULL and returns EAGAIN.
1252  */
1253 int
1254 netdev_monitor_poll(struct netdev_monitor *monitor, char **devnamep)
1255 {
1256     struct shash_node *node = shash_first(&monitor->changed_netdevs);
1257     if (!node) {
1258         *devnamep = NULL;
1259         return EAGAIN;
1260     } else {
1261         *devnamep = xstrdup(node->name);
1262         shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1263         return 0;
1264     }
1265 }
1266
1267 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
1268  * when netdev_monitor_poll(monitor) would indicate that a device has
1269  * changed. */
1270 void
1271 netdev_monitor_poll_wait(const struct netdev_monitor *monitor)
1272 {
1273     if (!shash_is_empty(&monitor->changed_netdevs)) {
1274         poll_immediate_wake();
1275     } else {
1276         /* XXX Nothing needed here for netdev_linux, but maybe other netdev
1277          * classes need help. */
1278     }
1279 }
1280 \f
1281 /* Restore the network device flags on 'netdev' to those that were active
1282  * before we changed them.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
1283  * errno value.
1284  *
1285  * To avoid reentry, the caller must ensure that fatal signals are blocked. */
1286 static int
1287 restore_flags(struct netdev *netdev)
1288 {
1289     if (netdev->changed_flags) {
1290         enum netdev_flags restore = netdev->save_flags & netdev->changed_flags;
1291         enum netdev_flags old_flags;
1292         return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->update_flags(netdev,
1293                                            netdev->changed_flags & ~restore,
1294                                            restore, &old_flags);
1295     }
1296     return 0;
1297 }
1298
1299 /* Close all netdevs on shutdown so they can do any needed cleanup such as
1300  * destroying devices, restoring flags, etc. */
1301 static void
1302 close_all_netdevs(void *aux OVS_UNUSED)
1303 {
1304     struct netdev *netdev, *next;
1305     LIST_FOR_EACH_SAFE(netdev, next, struct netdev, node, &netdev_list) {
1306         netdev_close(netdev);
1307     }
1308 }