lib/netdev.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18 #include "netdev.h"
  19
  20 #include <assert.h>
  21 #include <errno.h>
  22 #include <fcntl.h>
  23 #include <arpa/inet.h>
  24 #include <inttypes.h>
  25 #include <linux/if_tun.h>
  26 #include <linux/types.h>
  27 #include <linux/ethtool.h>
  28 #include <linux/rtnetlink.h>
  29 #include <linux/sockios.h>
  30 #include <linux/version.h>
  31 #include <sys/types.h>
  32 #include <sys/ioctl.h>
  33 #include <sys/socket.h>
  34 #include <netpacket/packet.h>
  35 #include <net/ethernet.h>
  36 #include <net/if.h>
  37 #include <net/if_arp.h>
  38 #include <net/if_packet.h>
  39 #include <net/route.h>
  40 #include <netinet/in.h>
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include <string.h>
  43 #include <unistd.h>
  44
  45 #include "coverage.h"
  46 #include "dynamic-string.h"
  47 #include "fatal-signal.h"
  48 #include "list.h"
  49 #include "netdev-linux.h"
  50 #include "netlink.h"
  51 #include "ofpbuf.h"
  52 #include "openflow/openflow.h"
  53 #include "packets.h"
  54 #include "poll-loop.h"
  55 #include "shash.h"
  56 #include "socket-util.h"
  57 #include "svec.h"
  58
  59 /* linux/if.h defines IFF_LOWER_UP, net/if.h doesn't.
  60  * net/if.h defines if_nameindex(), linux/if.h doesn't.
  61  * We can't include both headers, so define IFF_LOWER_UP ourselves. */
  62 #ifndef IFF_LOWER_UP
  63 #define IFF_LOWER_UP 0x10000
  64 #endif
  65
  66 /* These were introduced in Linux 2.6.14, so they might be missing if we have
  67  * old headers. */
  68 #ifndef ADVERTISED_Pause
  69 #define ADVERTISED_Pause                (1 << 13)
  70 #endif
  71 #ifndef ADVERTISED_Asym_Pause
  72 #define ADVERTISED_Asym_Pause           (1 << 14)
  73 #endif
  74
  75 #define THIS_MODULE VLM_netdev
  76 #include "vlog.h"
  77
  78 struct netdev {
  79     struct list node;
  80     char *name;
  81
  82     /* File descriptors.  For ordinary network devices, the two fds below are
  83      * the same; for tap devices, they differ. */
  84     int netdev_fd;              /* Network device. */
  85     int tap_fd;                 /* TAP character device, if any, otherwise the
  86                                  * network device. */
  87
  88     /* Cached network device information. */
  89     int ifindex;                /* -1 if not known. */
  90     uint8_t etheraddr[ETH_ADDR_LEN];
  91     struct in6_addr in6;
  92     int speed;
  93     int mtu;
  94     int txqlen;
  95     int hwaddr_family;
  96
  97     int save_flags;             /* Initial device flags. */
  98     int changed_flags;          /* Flags that we changed. */
  99 };
 100
 101 /* Policy for RTNLGRP_LINK messages.
 102  *
 103  * There are *many* more fields in these messages, but currently we only care
 104  * about interface names. */
 105 static const struct nl_policy rtnlgrp_link_policy[] = {
 106     [IFLA_IFNAME] = { .type = NL_A_STRING, .optional = false },
 107     [IFLA_STATS] = { .type = NL_A_UNSPEC, .optional = true,
 108                      .min_len = sizeof(struct rtnl_link_stats) },
 109 };
 110
 111 /* All open network devices. */
 112 static struct list netdev_list = LIST_INITIALIZER(&netdev_list);
 113
 114 /* An AF_INET socket (used for ioctl operations). */
 115 static int af_inet_sock = -1;
 116
 117 /* NETLINK_ROUTE socket. */
 118 static struct nl_sock *rtnl_sock;
 119
 120 /* Can we use RTM_GETLINK to get network device statistics?  (In pre-2.6.19
 121  * kernels, this was only available if wireless extensions were enabled.) */
 122 static bool use_netlink_stats;
 123
 124 /* This is set pretty low because we probably won't learn anything from the
 125  * additional log messages. */
 126 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
 127
 128 static void init_netdev(void);
 129 static int do_open_netdev(const char *name, int ethertype, int tap_fd,
 130                           struct netdev **netdev_);
 131 static int restore_flags(struct netdev *netdev);
 132 static int get_flags(const char *netdev_name, int *flagsp);
 133 static int set_flags(const char *netdev_name, int flags);
 134 static int do_get_ifindex(const char *netdev_name);
 135 static int get_ifindex(const struct netdev *, int *ifindexp);
 136 static int get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
 137                          int *hwaddr_familyp);
 138 static int set_etheraddr(const char *netdev_name, int hwaddr_family,
 139                          const uint8_t[ETH_ADDR_LEN]);
 140
 141 /* Obtains the IPv6 address for 'name' into 'in6'. */
 142 static void
 143 get_ipv6_address(const char *name, struct in6_addr *in6)
 144 {
 145     FILE *file;
 146     char line[128];
 147
 148     file = fopen("/proc/net/if_inet6", "r");
 149     if (file == NULL) {
 150         /* This most likely indicates that the host doesn't have IPv6 support,
 151          * so it's not really a failure condition.*/
 152         *in6 = in6addr_any;
 153         return;
 154     }
 155
 156     while (fgets(line, sizeof line, file)) {
 157         uint8_t *s6 = in6->s6_addr;
 158         char ifname[16 + 1];
 159
 160 #define X8 "%2"SCNx8
 161         if (sscanf(line, " "X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8
 162                    "%*x %*x %*x %*x %16s\n",
 163                    &s6[0], &s6[1], &s6[2], &s6[3],
 164                    &s6[4], &s6[5], &s6[6], &s6[7],
 165                    &s6[8], &s6[9], &s6[10], &s6[11],
 166                    &s6[12], &s6[13], &s6[14], &s6[15],
 167                    ifname) == 17
 168             && !strcmp(name, ifname))
 169         {
 170             fclose(file);
 171             return;
 172         }
 173     }
 174     *in6 = in6addr_any;
 175
 176     fclose(file);
 177 }
 178
 179 static int
 180 do_ethtool(struct netdev *netdev, struct ethtool_cmd *ecmd,
 181            int cmd, const char *cmd_name)
 182 {
 183     struct ifreq ifr;
 184
 185     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
 186     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 187     ifr.ifr_data = (caddr_t) ecmd;
 188
 189     ecmd->cmd = cmd;
 190     COVERAGE_INC(netdev_ethtool);
 191     if (ioctl(netdev->netdev_fd, SIOCETHTOOL, &ifr) == 0) {
 192         return 0;
 193     } else {
 194         if (errno != EOPNOTSUPP) {
 195             VLOG_WARN_RL(&rl, "ethtool command %s on network device %s "
 196                          "failed: %s", cmd_name, netdev->name,
 197                          strerror(errno));
 198         } else {
 199             /* The device doesn't support this operation.  That's pretty
 200              * common, so there's no point in logging anything. */
 201         }
 202         return errno;
 203     }
 204 }
 205
 206 static int
 207 do_get_features(struct netdev *netdev,
 208                 uint32_t *current, uint32_t *advertised,
 209                 uint32_t *supported, uint32_t *peer)
 210 {
 211     struct ethtool_cmd ecmd;
 212     int error;
 213
 214     *current = 0;
 215     *supported = 0;
 216     *advertised = 0;
 217     *peer = 0;
 218
 219     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 220     error = do_ethtool(netdev, &ecmd, ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 221     if (error) {
 222         return error;
 223     }
 224
 225     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Half) {
 226         *supported |= OFPPF_10MB_HD;
 227     }
 228     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Full) {
 229         *supported |= OFPPF_10MB_FD;
 230     }
 231     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Half)  {
 232         *supported |= OFPPF_100MB_HD;
 233     }
 234     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Full) {
 235         *supported |= OFPPF_100MB_FD;
 236     }
 237     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Half) {
 238         *supported |= OFPPF_1GB_HD;
 239     }
 240     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Full) {
 241         *supported |= OFPPF_1GB_FD;
 242     }
 243     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10000baseT_Full) {
 244         *supported |= OFPPF_10GB_FD;
 245     }
 246     if (ecmd.supported & SUPPORTED_TP) {
 247         *supported |= OFPPF_COPPER;
 248     }
 249     if (ecmd.supported & SUPPORTED_FIBRE) {
 250         *supported |= OFPPF_FIBER;
 251     }
 252     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Autoneg) {
 253         *supported |= OFPPF_AUTONEG;
 254     }
 255     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Pause) {
 256         *supported |= OFPPF_PAUSE;
 257     }
 258     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Asym_Pause) {
 259         *supported |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 260     }
 261
 262     /* Set the advertised features */
 263     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Half) {
 264         *advertised |= OFPPF_10MB_HD;
 265     }
 266     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Full) {
 267         *advertised |= OFPPF_10MB_FD;
 268     }
 269     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Half) {
 270         *advertised |= OFPPF_100MB_HD;
 271     }
 272     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Full) {
 273         *advertised |= OFPPF_100MB_FD;
 274     }
 275     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Half) {
 276         *advertised |= OFPPF_1GB_HD;
 277     }
 278     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Full) {
 279         *advertised |= OFPPF_1GB_FD;
 280     }
 281     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10000baseT_Full) {
 282         *advertised |= OFPPF_10GB_FD;
 283     }
 284     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_TP) {
 285         *advertised |= OFPPF_COPPER;
 286     }
 287     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_FIBRE) {
 288         *advertised |= OFPPF_FIBER;
 289     }
 290     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Autoneg) {
 291         *advertised |= OFPPF_AUTONEG;
 292     }
 293     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Pause) {
 294         *advertised |= OFPPF_PAUSE;
 295     }
 296     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Asym_Pause) {
 297         *advertised |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 298     }
 299
 300     /* Set the current features */
 301     if (ecmd.speed == SPEED_10) {
 302         *current = (ecmd.duplex) ? OFPPF_10MB_FD : OFPPF_10MB_HD;
 303     }
 304     else if (ecmd.speed == SPEED_100) {
 305         *current = (ecmd.duplex) ? OFPPF_100MB_FD : OFPPF_100MB_HD;
 306     }
 307     else if (ecmd.speed == SPEED_1000) {
 308         *current = (ecmd.duplex) ? OFPPF_1GB_FD : OFPPF_1GB_HD;
 309     }
 310     else if (ecmd.speed == SPEED_10000) {
 311         *current = OFPPF_10GB_FD;
 312     }
 313
 314     if (ecmd.port == PORT_TP) {
 315         *current |= OFPPF_COPPER;
 316     }
 317     else if (ecmd.port == PORT_FIBRE) {
 318         *current |= OFPPF_FIBER;
 319     }
 320
 321     if (ecmd.autoneg) {
 322         *current |= OFPPF_AUTONEG;
 323     }
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 /* Opens the network device named 'name' (e.g. "eth0") and returns zero if
 328  * successful, otherwise a positive errno value.  On success, sets '*netdevp'
 329  * to the new network device, otherwise to null.
 330  *
 331  * 'ethertype' may be a 16-bit Ethernet protocol value in host byte order to
 332  * capture frames of that type received on the device.  It may also be one of
 333  * the 'enum netdev_pseudo_ethertype' values to receive frames in one of those
 334  * categories. */
 335 int
 336 netdev_open(const char *name, int ethertype, struct netdev **netdevp)
 337 {
 338     if (strncmp(name, "tap:", 4)) {
 339         return do_open_netdev(name, ethertype, -1, netdevp);
 340     } else {
 341         static const char tap_dev[] = "/dev/net/tun";
 342         struct ifreq ifr;
 343         int error;
 344         int tap_fd;
 345
 346         tap_fd = open(tap_dev, O_RDWR);
 347         if (tap_fd < 0) {
 348             ovs_error(errno, "opening \"%s\" failed", tap_dev);
 349             return errno;
 350         }
 351
 352         memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
 353         ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI;
 354         if (name) {
 355             strncpy(ifr.ifr_name, name, sizeof ifr.ifr_name);
 356         }
 357         if (ioctl(tap_fd, TUNSETIFF, &ifr) < 0) {
 358             int error = errno;
 359             ovs_error(error, "ioctl(TUNSETIFF) on \"%s\" failed", tap_dev);
 360             close(tap_fd);
 361             return error;
 362         }
 363
 364         error = set_nonblocking(tap_fd);
 365         if (error) {
 366             ovs_error(error, "set_nonblocking on \"%s\" failed", tap_dev);
 367             close(tap_fd);
 368             return error;
 369         }
 370
 371         error = do_open_netdev(ifr.ifr_name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, tap_fd,
 372                                netdevp);
 373         if (error) {
 374             close(tap_fd);
 375         }
 376         return error;
 377     }
 378 }
 379
 380
 381 static int
 382 do_open_netdev(const char *name, int ethertype, int tap_fd,
 383                struct netdev **netdev_)
 384 {
 385     int netdev_fd;
 386     struct sockaddr_ll sll;
 387     struct ifreq ifr;
 388     int ifindex = -1;
 389     uint8_t etheraddr[ETH_ADDR_LEN];
 390     struct in6_addr in6;
 391     int mtu;
 392     int txqlen;
 393     int hwaddr_family;
 394     int error;
 395     struct netdev *netdev;
 396
 397     init_netdev();
 398     *netdev_ = NULL;
 399     COVERAGE_INC(netdev_open);
 400
 401     /* Create raw socket. */
 402     netdev_fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW,
 403                        htons(ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_NONE ? 0
 404                              : ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_ANY ? ETH_P_ALL
 405                              : ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_802_2 ? ETH_P_802_2
 406                              : ethertype));
 407     if (netdev_fd < 0) {
 408         return errno;
 409     }
 410
 411     if (ethertype != NETDEV_ETH_TYPE_NONE) {
 412         /* Set non-blocking mode. */
 413         error = set_nonblocking(netdev_fd);
 414         if (error) {
 415             goto error_already_set;
 416         }
 417
 418         /* Get ethernet device index. */
 419         ifindex = do_get_ifindex(name);
 420         if (ifindex < 0) {
 421             return -ifindex;
 422         }
 423
 424         /* Bind to specific ethernet device. */
 425         memset(&sll, 0, sizeof sll);
 426         sll.sll_family = AF_PACKET;
 427         sll.sll_ifindex = ifindex;
 428         if (bind(netdev_fd, (struct sockaddr *) &sll, sizeof sll) < 0) {
 429             VLOG_ERR("bind to %s failed: %s", name, strerror(errno));
 430             goto error;
 431         }
 432
 433         /* Between the socket() and bind() calls above, the socket receives all
 434          * packets of the requested type on all system interfaces.  We do not
 435          * want to receive that data, but there is no way to avoid it.  So we
 436          * must now drain out the receive queue. */
 437         error = drain_rcvbuf(netdev_fd);
 438         if (error) {
 439             goto error_already_set;
 440         }
 441     }
 442
 443     /* Get MAC address. */
 444     error = get_etheraddr(name, etheraddr, &hwaddr_family);
 445     if (error) {
 446         goto error_already_set;
 447     }
 448
 449     /* Get MTU. */
 450     strncpy(ifr.ifr_name, name, sizeof ifr.ifr_name);
 451     if (ioctl(netdev_fd, SIOCGIFMTU, &ifr) < 0) {
 452         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFMTU) on %s device failed: %s",
 453                  name, strerror(errno));
 454         goto error;
 455     }
 456     mtu = ifr.ifr_mtu;
 457
 458     /* Get TX queue length. */
 459     if (ioctl(netdev_fd, SIOCGIFTXQLEN, &ifr) < 0) {
 460         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFTXQLEN) on %s device failed: %s",
 461                  name, strerror(errno));
 462         goto error;
 463     }
 464     txqlen = ifr.ifr_qlen;
 465
 466     get_ipv6_address(name, &in6);
 467
 468     /* Allocate network device. */
 469     netdev = xmalloc(sizeof *netdev);
 470     netdev->name = xstrdup(name);
 471     netdev->ifindex = ifindex;
 472     netdev->txqlen = txqlen;
 473     netdev->hwaddr_family = hwaddr_family;
 474     netdev->netdev_fd = netdev_fd;
 475     netdev->tap_fd = tap_fd < 0 ? netdev_fd : tap_fd;
 476     memcpy(netdev->etheraddr, etheraddr, sizeof etheraddr);
 477     netdev->mtu = mtu;
 478     netdev->in6 = in6;
 479
 480     /* Save flags to restore at close or exit. */
 481     error = get_flags(netdev->name, &netdev->save_flags);
 482     if (error) {
 483         goto error_already_set;
 484     }
 485     netdev->changed_flags = 0;
 486     fatal_signal_block();
 487     list_push_back(&netdev_list, &netdev->node);
 488     fatal_signal_unblock();
 489
 490     /* Success! */
 491     *netdev_ = netdev;
 492     return 0;
 493
 494 error:
 495     error = errno;
 496 error_already_set:
 497     close(netdev_fd);
 498     if (tap_fd >= 0) {
 499         close(tap_fd);
 500     }
 501     return error;
 502 }
 503
 504 /* Closes and destroys 'netdev'. */
 505 void
 506 netdev_close(struct netdev *netdev)
 507 {
 508     if (netdev) {
 509         /* Bring down interface and drop promiscuous mode, if we brought up
 510          * the interface or enabled promiscuous mode. */
 511         int error;
 512         fatal_signal_block();
 513         error = restore_flags(netdev);
 514         list_remove(&netdev->node);
 515         fatal_signal_unblock();
 516         if (error) {
 517             VLOG_WARN("failed to restore network device flags on %s: %s",
 518                       netdev->name, strerror(error));
 519         }
 520
 521         /* Free. */
 522         free(netdev->name);
 523         close(netdev->netdev_fd);
 524         if (netdev->netdev_fd != netdev->tap_fd) {
 525             close(netdev->tap_fd);
 526         }
 527         free(netdev);
 528     }
 529 }
 530
 531 /* Checks whether a network device named 'name' exists and returns true if so,
 532  * false otherwise. */
 533 bool
 534 netdev_exists(const char *name)
 535 {
 536     struct stat s;
 537     char *filename;
 538     int error;
 539
 540     filename = xasprintf("/sys/class/net/%s", name);
 541     error = stat(filename, &s);
 542     free(filename);
 543     return !error;
 544 }
 545
 546 /* Pads 'buffer' out with zero-bytes to the minimum valid length of an
 547  * Ethernet packet, if necessary.  */
 548 static void
 549 pad_to_minimum_length(struct ofpbuf *buffer)
 550 {
 551     if (buffer->size < ETH_TOTAL_MIN) {
 552         ofpbuf_put_zeros(buffer, ETH_TOTAL_MIN - buffer->size);
 553     }
 554 }
 555
 556 /* Attempts to receive a packet from 'netdev' into 'buffer', which the caller
 557  * must have initialized with sufficient room for the packet.  The space
 558  * required to receive any packet is ETH_HEADER_LEN bytes, plus VLAN_HEADER_LEN
 559  * bytes, plus the device's MTU (which may be retrieved via netdev_get_mtu()).
 560  * (Some devices do not allow for a VLAN header, in which case VLAN_HEADER_LEN
 561  * need not be included.)
 562  *
 563  * If a packet is successfully retrieved, returns 0.  In this case 'buffer' is
 564  * guaranteed to contain at least ETH_TOTAL_MIN bytes.  Otherwise, returns a
 565  * positive errno value.  Returns EAGAIN immediately if no packet is ready to
 566  * be returned.
 567  */
 568 int
 569 netdev_recv(struct netdev *netdev, struct ofpbuf *buffer)
 570 {
 571     ssize_t n_bytes;
 572
 573     assert(buffer->size == 0);
 574     assert(ofpbuf_tailroom(buffer) >= ETH_TOTAL_MIN);
 575     do {
 576         n_bytes = read(netdev->tap_fd,
 577                        ofpbuf_tail(buffer), ofpbuf_tailroom(buffer));
 578     } while (n_bytes < 0 && errno == EINTR);
 579     if (n_bytes < 0) {
 580         if (errno != EAGAIN) {
 581             VLOG_WARN_RL(&rl, "error receiving Ethernet packet on %s: %s",
 582                          strerror(errno), netdev->name);
 583         }
 584         return errno;
 585     } else {
 586         COVERAGE_INC(netdev_received);
 587         buffer->size += n_bytes;
 588
 589         /* When the kernel internally sends out an Ethernet frame on an
 590          * interface, it gives us a copy *before* padding the frame to the
 591          * minimum length.  Thus, when it sends out something like an ARP
 592          * request, we see a too-short frame.  So pad it out to the minimum
 593          * length. */
 594         pad_to_minimum_length(buffer);
 595         return 0;
 596     }
 597 }
 598
 599 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 600  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
 601 void
 602 netdev_recv_wait(struct netdev *netdev)
 603 {
 604     poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLIN);
 605 }
 606
 607 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
 608 int
 609 netdev_drain(struct netdev *netdev)
 610 {
 611     if (netdev->tap_fd != netdev->netdev_fd) {
 612         drain_fd(netdev->tap_fd, netdev->txqlen);
 613         return 0;
 614     } else {
 615         return drain_rcvbuf(netdev->netdev_fd);
 616     }
 617 }
 618
 619 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
 620  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
 621  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
 622  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
 623  *
 624  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
 625  *
 626  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
 627  * expected to do additional queuing of packets. */
 628 int
 629 netdev_send(struct netdev *netdev, const struct ofpbuf *buffer)
 630 {
 631     ssize_t n_bytes;
 632
 633     do {
 634         n_bytes = write(netdev->tap_fd, buffer->data, buffer->size);
 635     } while (n_bytes < 0 && errno == EINTR);
 636
 637     if (n_bytes < 0) {
 638         /* The Linux AF_PACKET implementation never blocks waiting for room
 639          * for packets, instead returning ENOBUFS.  Translate this into EAGAIN
 640          * for the caller. */
 641         if (errno == ENOBUFS) {
 642             return EAGAIN;
 643         } else if (errno != EAGAIN) {
 644             VLOG_WARN_RL(&rl, "error sending Ethernet packet on %s: %s",
 645                          netdev->name, strerror(errno));
 646         }
 647         return errno;
 648     } else if (n_bytes != buffer->size) {
 649         VLOG_WARN_RL(&rl,
 650                      "send partial Ethernet packet (%d bytes of %zu) on %s",
 651                      (int) n_bytes, buffer->size, netdev->name);
 652         return EMSGSIZE;
 653     } else {
 654         COVERAGE_INC(netdev_sent);
 655         return 0;
 656     }
 657 }
 658
 659 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 660  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
 661  * with netdev_send().
 662  *
 663  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
 664  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
 665  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
 666 void
 667 netdev_send_wait(struct netdev *netdev)
 668 {
 669     if (netdev->tap_fd == netdev->netdev_fd) {
 670         poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLOUT);
 671     } else {
 672         /* TAP device always accepts packets.*/
 673         poll_immediate_wake();
 674     }
 675 }
 676
 677 /* Attempts to set 'netdev''s MAC address to 'mac'.  Returns 0 if successful,
 678  * otherwise a positive errno value. */
 679 int
 680 netdev_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 681 {
 682     int error = set_etheraddr(netdev->name, netdev->hwaddr_family, mac);
 683     if (!error) {
 684         memcpy(netdev->etheraddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 685     }
 686     return error;
 687 }
 688
 689 int
 690 netdev_nodev_set_etheraddr(const char *name, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 691 {
 692     init_netdev();
 693     return set_etheraddr(name, ARPHRD_ETHER, mac);
 694 }
 695
 696 /* Retrieves 'netdev''s MAC address.  If successful, returns 0 and copies the
 697  * the MAC address into 'mac'.  On failure, returns a positive errno value and
 698  * clears 'mac' to all-zeros. */
 699 int
 700 netdev_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 701 {
 702     memcpy(mac, netdev->etheraddr, ETH_ADDR_LEN);
 703     return 0;
 704 }
 705
 706 /* Returns the name of the network device that 'netdev' represents,
 707  * e.g. "eth0".  The caller must not modify or free the returned string. */
 708 const char *
 709 netdev_get_name(const struct netdev *netdev)
 710 {
 711     return netdev->name;
 712 }
 713
 714 /* Retrieves the MTU of 'netdev'.  The MTU is the maximum size of transmitted
 715  * (and received) packets, in bytes, not including the hardware header; thus,
 716  * this is typically 1500 bytes for Ethernet devices.
 717  *
 718  * If successful, returns 0 and stores the MTU size in '*mtup'.  On failure,
 719  * returns a positive errno value and stores ETH_PAYLOAD_MAX (1500) in
 720  * '*mtup'. */
 721 int
 722 netdev_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 723 {
 724     *mtup = netdev->mtu;
 725     return 0;
 726 }
 727
 728 /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
 729  * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value is a
 730  * bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.  Returns 0 if
 731  * successful, otherwise a positive errno value.  On failure, all of the
 732  * passed-in values are set to 0. */
 733 int
 734 netdev_get_features(struct netdev *netdev,
 735                     uint32_t *current, uint32_t *advertised,
 736                     uint32_t *supported, uint32_t *peer)
 737 {
 738     uint32_t dummy[4];
 739     return do_get_features(netdev,
 740                            current ? current : &dummy[0],
 741                            advertised ? advertised : &dummy[1],
 742                            supported ? supported : &dummy[2],
 743                            peer ? peer : &dummy[3]);
 744 }
 745
 746 /* Set the features advertised by 'netdev' to 'advertise'. */
 747 int
 748 netdev_set_advertisements(struct netdev *netdev, uint32_t advertise)
 749 {
 750     struct ethtool_cmd ecmd;
 751     int error;
 752
 753     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 754     error = do_ethtool(netdev, &ecmd, ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 755     if (error) {
 756         return error;
 757     }
 758
 759     ecmd.advertising = 0;
 760     if (advertise & OFPPF_10MB_HD) {
 761         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Half;
 762     }
 763     if (advertise & OFPPF_10MB_FD) {
 764         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Full;
 765     }
 766     if (advertise & OFPPF_100MB_HD) {
 767         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Half;
 768     }
 769     if (advertise & OFPPF_100MB_FD) {
 770         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Full;
 771     }
 772     if (advertise & OFPPF_1GB_HD) {
 773         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Half;
 774     }
 775     if (advertise & OFPPF_1GB_FD) {
 776         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Full;
 777     }
 778     if (advertise & OFPPF_10GB_FD) {
 779         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10000baseT_Full;
 780     }
 781     if (advertise & OFPPF_COPPER) {
 782         ecmd.advertising |= ADVERTISED_TP;
 783     }
 784     if (advertise & OFPPF_FIBER) {
 785         ecmd.advertising |= ADVERTISED_FIBRE;
 786     }
 787     if (advertise & OFPPF_AUTONEG) {
 788         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Autoneg;
 789     }
 790     if (advertise & OFPPF_PAUSE) {
 791         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Pause;
 792     }
 793     if (advertise & OFPPF_PAUSE_ASYM) {
 794         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Asym_Pause;
 795     }
 796     return do_ethtool(netdev, &ecmd, ETHTOOL_SSET, "ETHTOOL_SSET");
 797 }
 798
 799 /* If 'netdev' has an assigned IPv4 address, sets '*in4' to that address (if
 800  * 'in4' is non-null) and returns 0.  Otherwise, returns a positive errno value
 801  * and sets '*in4' to INADDR_ANY (0). */
 802 int
 803 netdev_nodev_get_in4(const char *netdev_name, struct in_addr *in4)
 804 {
 805     struct ifreq ifr;
 806     struct in_addr ip = { INADDR_ANY };
 807     int error;
 808
 809     init_netdev();
 810
 811     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
 812     ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
 813     COVERAGE_INC(netdev_get_in4);
 814     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFADDR, &ifr) == 0) {
 815         struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *) &ifr.ifr_addr;
 816         ip = sin->sin_addr;
 817         error = ip.s_addr != INADDR_ANY ? 0 : EADDRNOTAVAIL;
 818     } else {
 819         VLOG_DBG_RL(&rl, "%s: ioctl(SIOCGIFADDR) failed: %s",
 820                     netdev_name, strerror(errno));
 821         error = errno;
 822     }
 823     if (in4) {
 824         *in4 = ip;
 825     }
 826     return error;
 827 }
 828
 829 int
 830 netdev_get_in4(const struct netdev *netdev, struct in_addr *in4)
 831 {
 832     return netdev_nodev_get_in4(netdev->name, in4);
 833 }
 834
 835 static void
 836 make_in4_sockaddr(struct sockaddr *sa, struct in_addr addr)
 837 {
 838     struct sockaddr_in sin;
 839     memset(&sin, 0, sizeof sin);
 840     sin.sin_family = AF_INET;
 841     sin.sin_addr = addr;
 842     sin.sin_port = 0;
 843
 844     memset(sa, 0, sizeof *sa);
 845     memcpy(sa, &sin, sizeof sin);
 846 }
 847
 848 static int
 849 do_set_addr(struct netdev *netdev, int sock,
 850             int ioctl_nr, const char *ioctl_name, struct in_addr addr)
 851 {
 852     struct ifreq ifr;
 853     int error;
 854
 855     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
 856     make_in4_sockaddr(&ifr.ifr_addr, addr);
 857     COVERAGE_INC(netdev_set_in4);
 858     error = ioctl(sock, ioctl_nr, &ifr) < 0 ? errno : 0;
 859     if (error) {
 860         VLOG_WARN("ioctl(%s): %s", ioctl_name, strerror(error));
 861     }
 862     return error;
 863 }
 864
 865 /* Assigns 'addr' as 'netdev''s IPv4 address and 'mask' as its netmask.  If
 866  * 'addr' is INADDR_ANY, 'netdev''s IPv4 address is cleared.  Returns a
 867  * positive errno value. */
 868 int
 869 netdev_set_in4(struct netdev *netdev, struct in_addr addr, struct in_addr mask)
 870 {
 871     int error;
 872
 873     error = do_set_addr(netdev, af_inet_sock,
 874                         SIOCSIFADDR, "SIOCSIFADDR", addr);
 875     if (!error && addr.s_addr != INADDR_ANY) {
 876         error = do_set_addr(netdev, af_inet_sock,
 877                             SIOCSIFNETMASK, "SIOCSIFNETMASK", mask);
 878     }
 879     return error;
 880 }
 881
 882 /* Adds 'router' as a default IP gateway for the TCP/IP stack that corresponds
 883  * to 'netdev'. */
 884 int
 885 netdev_add_router(struct netdev *netdev UNUSED, struct in_addr router)
 886 {
 887     struct in_addr any = { INADDR_ANY };
 888     struct rtentry rt;
 889     int error;
 890
 891     memset(&rt, 0, sizeof rt);
 892     make_in4_sockaddr(&rt.rt_dst, any);
 893     make_in4_sockaddr(&rt.rt_gateway, router);
 894     make_in4_sockaddr(&rt.rt_genmask, any);
 895     rt.rt_flags = RTF_UP | RTF_GATEWAY;
 896     COVERAGE_INC(netdev_add_router);
 897     error = ioctl(af_inet_sock, SIOCADDRT, &rt) < 0 ? errno : 0;
 898     if (error) {
 899         VLOG_WARN("ioctl(SIOCADDRT): %s", strerror(error));
 900     }
 901     return error;
 902 }
 903
 904 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address (if
 905  * 'in6' is non-null) and returns true.  Otherwise, returns false. */
 906 bool
 907 netdev_get_in6(const struct netdev *netdev, struct in6_addr *in6)
 908 {
 909     if (in6) {
 910         *in6 = netdev->in6;
 911     }
 912     return memcmp(&netdev->in6, &in6addr_any, sizeof netdev->in6) != 0;
 913 }
 914
 915 /* Obtains the current flags for 'netdev' and stores them into '*flagsp'.
 916  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On failure,
 917  * stores 0 into '*flagsp'. */
 918 int
 919 netdev_get_flags(const struct netdev *netdev, enum netdev_flags *flagsp)
 920 {
 921     return netdev_nodev_get_flags(netdev->name, flagsp);
 922 }
 923
 924 static int
 925 nd_to_iff_flags(enum netdev_flags nd)
 926 {
 927     int iff = 0;
 928     if (nd & NETDEV_UP) {
 929         iff |= IFF_UP;
 930     }
 931     if (nd & NETDEV_PROMISC) {
 932         iff |= IFF_PROMISC;
 933     }
 934     return iff;
 935 }
 936
 937 /* On 'netdev', turns off the flags in 'off' and then turns on the flags in
 938  * 'on'.  If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 939  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.  Returns 0 if
 940  * successful, otherwise a positive errno value. */
 941 static int
 942 do_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
 943                 enum netdev_flags on, bool permanent)
 944 {
 945     int old_flags, new_flags;
 946     int error;
 947
 948     error = get_flags(netdev->name, &old_flags);
 949     if (error) {
 950         return error;
 951     }
 952
 953     new_flags = (old_flags & ~nd_to_iff_flags(off)) | nd_to_iff_flags(on);
 954     if (!permanent) {
 955         netdev->changed_flags |= new_flags ^ old_flags;
 956     }
 957     if (new_flags != old_flags) {
 958         error = set_flags(netdev->name, new_flags);
 959     }
 960     return error;
 961 }
 962
 963 /* Sets the flags for 'netdev' to 'flags'.
 964  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 965  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
 966  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
 967 int
 968 netdev_set_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
 969                  bool permanent)
 970 {
 971     return do_update_flags(netdev, -1, flags, permanent);
 972 }
 973
 974 /* Turns on the specified 'flags' on 'netdev'.
 975  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 976  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
 977  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
 978 int
 979 netdev_turn_flags_on(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
 980                      bool permanent)
 981 {
 982     return do_update_flags(netdev, 0, flags, permanent);
 983 }
 984
 985 /* Turns off the specified 'flags' on 'netdev'.
 986  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
 987  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
 988  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
 989 int
 990 netdev_turn_flags_off(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
 991                       bool permanent)
 992 {
 993     return do_update_flags(netdev, flags, 0, permanent);
 994 }
 995
 996 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
 997  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
 998  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
 999  * ENXIO indicates that there is not ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
1000 int
1001 netdev_nodev_arp_lookup(const char *netdev_name, uint32_t ip,
1002                         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1003 {
1004     struct arpreq r;
1005     struct sockaddr_in *pa;
1006     int retval;
1007
1008     init_netdev();
1009
1010     memset(&r, 0, sizeof r);
1011     pa = (struct sockaddr_in *) &r.arp_pa;
1012     pa->sin_family = AF_INET;
1013     pa->sin_addr.s_addr = ip;
1014     pa->sin_port = 0;
1015     r.arp_ha.sa_family = ARPHRD_ETHER;
1016     r.arp_flags = 0;
1017     strncpy(r.arp_dev, netdev_name, sizeof r.arp_dev);
1018     COVERAGE_INC(netdev_arp_lookup);
1019     retval = ioctl(af_inet_sock, SIOCGARP, &r) < 0 ? errno : 0;
1020     if (!retval) {
1021         memcpy(mac, r.arp_ha.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1022     } else if (retval != ENXIO) {
1023         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not look up ARP entry for "IP_FMT": %s",
1024                      netdev_name, IP_ARGS(&ip), strerror(retval));
1025     }
1026     return retval;
1027 }
1028
1029 int
1030 netdev_arp_lookup(const struct netdev *netdev, uint32_t ip,
1031                   uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1032 {
1033     return netdev_nodev_arp_lookup(netdev->name, ip, mac);
1034 }
1035
1036 static int
1037 get_stats_via_netlink(int ifindex, struct netdev_stats *stats)
1038 {
1039     struct ofpbuf request;
1040     struct ofpbuf *reply;
1041     struct ifinfomsg *ifi;
1042     const struct rtnl_link_stats *rtnl_stats;
1043     struct nlattr *attrs[ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy)];
1044     int error;
1045
1046     ofpbuf_init(&request, 0);
1047     nl_msg_put_nlmsghdr(&request, rtnl_sock, sizeof *ifi,
1048                         RTM_GETLINK, NLM_F_REQUEST);
1049     ifi = ofpbuf_put_zeros(&request, sizeof *ifi);
1050     ifi->ifi_family = PF_UNSPEC;
1051     ifi->ifi_index = ifindex;
1052     error = nl_sock_transact(rtnl_sock, &request, &reply);
1053     ofpbuf_uninit(&request);
1054     if (error) {
1055         return error;
1056     }
1057
1058     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + sizeof(struct ifinfomsg),
1059                          rtnlgrp_link_policy,
1060                          attrs, ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy))) {
1061         ofpbuf_delete(reply);
1062         return EPROTO;
1063     }
1064
1065     if (!attrs[IFLA_STATS]) {
1066         VLOG_WARN_RL(&rl, "RTM_GETLINK reply lacks stats");
1067         return EPROTO;
1068     }
1069
1070     rtnl_stats = nl_attr_get(attrs[IFLA_STATS]);
1071     stats->rx_packets = rtnl_stats->rx_packets;
1072     stats->tx_packets = rtnl_stats->tx_packets;
1073     stats->rx_bytes = rtnl_stats->rx_bytes;
1074     stats->tx_bytes = rtnl_stats->tx_bytes;
1075     stats->rx_errors = rtnl_stats->rx_errors;
1076     stats->tx_errors = rtnl_stats->tx_errors;
1077     stats->rx_dropped = rtnl_stats->rx_dropped;
1078     stats->tx_dropped = rtnl_stats->tx_dropped;
1079     stats->multicast = rtnl_stats->multicast;
1080     stats->collisions = rtnl_stats->collisions;
1081     stats->rx_length_errors = rtnl_stats->rx_length_errors;
1082     stats->rx_over_errors = rtnl_stats->rx_over_errors;
1083     stats->rx_crc_errors = rtnl_stats->rx_crc_errors;
1084     stats->rx_frame_errors = rtnl_stats->rx_frame_errors;
1085     stats->rx_fifo_errors = rtnl_stats->rx_fifo_errors;
1086     stats->rx_missed_errors = rtnl_stats->rx_missed_errors;
1087     stats->tx_aborted_errors = rtnl_stats->tx_aborted_errors;
1088     stats->tx_carrier_errors = rtnl_stats->tx_carrier_errors;
1089     stats->tx_fifo_errors = rtnl_stats->tx_fifo_errors;
1090     stats->tx_heartbeat_errors = rtnl_stats->tx_heartbeat_errors;
1091     stats->tx_window_errors = rtnl_stats->tx_window_errors;
1092
1093     return 0;
1094 }
1095
1096 static int
1097 get_stats_via_proc(const char *netdev_name, struct netdev_stats *stats)
1098 {
1099     static const char fn[] = "/proc/net/dev";
1100     char line[1024];
1101     FILE *stream;
1102     int ln;
1103
1104     stream = fopen(fn, "r");
1105     if (!stream) {
1106         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(errno));
1107         return errno;
1108     }
1109
1110     ln = 0;
1111     while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
1112         if (++ln >= 3) {
1113             char devname[16];
1114 #define X64 "%"SCNu64
1115             if (sscanf(line,
1116                        " %15[^:]:"
1117                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u"
1118                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u",
1119                        devname,
1120                        &stats->rx_bytes,
1121                        &stats->rx_packets,
1122                        &stats->rx_errors,
1123                        &stats->rx_dropped,
1124                        &stats->rx_fifo_errors,
1125                        &stats->rx_frame_errors,
1126                        &stats->multicast,
1127                        &stats->tx_bytes,
1128                        &stats->tx_packets,
1129                        &stats->tx_errors,
1130                        &stats->tx_dropped,
1131                        &stats->tx_fifo_errors,
1132                        &stats->collisions,
1133                        &stats->tx_carrier_errors) != 15) {
1134                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s:%d: parse error", fn, ln);
1135             } else if (!strcmp(devname, netdev_name)) {
1136                 stats->rx_length_errors = UINT64_MAX;
1137                 stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1138                 stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1139                 stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1140                 stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1141                 stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1142                 stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1143                 fclose(stream);
1144                 return 0;
1145             }
1146         }
1147     }
1148     VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: no stats for %s", fn, netdev_name);
1149     fclose(stream);
1150     return ENODEV;
1151 }
1152
1153 /* Sets 'carrier' to true if carrier is active (link light is on) on
1154  * 'netdev'. */
1155 int
1156 netdev_get_carrier(const struct netdev *netdev, bool *carrier)
1157 {
1158     return netdev_nodev_get_carrier(netdev->name, carrier);
1159 }
1160
1161 int
1162 netdev_nodev_get_carrier(const char *netdev_name, bool *carrier)
1163 {
1164     char line[8];
1165     int retval;
1166     int error;
1167     char *fn;
1168     int fd;
1169
1170     *carrier = false;
1171
1172     fn = xasprintf("/sys/class/net/%s/carrier", netdev_name);
1173     fd = open(fn, O_RDONLY);
1174     if (fd < 0) {
1175         error = errno;
1176         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(error));
1177         goto exit;
1178     }
1179
1180     retval = read(fd, line, sizeof line);
1181     if (retval < 0) {
1182         error = errno;
1183         if (error == EINVAL) {
1184             /* This is the normal return value when we try to check carrier if
1185              * the network device is not up. */
1186         } else {
1187             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: read failed: %s", fn, strerror(error));
1188         }
1189         goto exit_close;
1190     } else if (retval == 0) {
1191         error = EPROTO;
1192         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unexpected end of file", fn);
1193         goto exit_close;
1194     }
1195
1196     if (line[0] != '0' && line[0] != '1') {
1197         error = EPROTO;
1198         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: value is %c (expected 0 or 1)", fn, line[0]);
1199         goto exit_close;
1200     }
1201     *carrier = line[0] != '0';
1202     error = 0;
1203
1204 exit_close:
1205     close(fd);
1206 exit:
1207     free(fn);
1208     return error;
1209 }
1210
1211 /* Retrieves current device stats for 'netdev'. */
1212 int
1213 netdev_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1214 {
1215     int error;
1216
1217     COVERAGE_INC(netdev_get_stats);
1218     if (use_netlink_stats) {
1219         int ifindex;
1220
1221         error = get_ifindex(netdev, &ifindex);
1222         if (!error) {
1223             error = get_stats_via_netlink(ifindex, stats);
1224         }
1225     } else {
1226         error = get_stats_via_proc(netdev->name, stats);
1227     }
1228
1229     if (error) {
1230         memset(stats, 0xff, sizeof *stats);
1231     }
1232     return error;
1233 }
1234
1235 #define POLICE_ADD_CMD "/sbin/tc qdisc add dev %s handle ffff: ingress"
1236 #define POLICE_CONFIG_CMD "/sbin/tc filter add dev %s parent ffff: protocol ip prio 50 u32 match ip src 0.0.0.0/0 police rate %dkbit burst %dk mtu 65535 drop flowid :1"
1237 /* We redirect stderr to /dev/null because we often want to remove all
1238  * traffic control configuration on a port so its in a known state.  If
1239  * this done when there is no such configuration, tc complains, so we just
1240  * always ignore it.
1241  */
1242 #define POLICE_DEL_CMD "/sbin/tc qdisc del dev %s handle ffff: ingress 2>/dev/null"
1243
1244 /* Attempts to set input rate limiting (policing) policy. */
1245 int
1246 netdev_nodev_set_policing(const char *netdev_name, uint32_t kbits_rate,
1247                           uint32_t kbits_burst)
1248 {
1249     char command[1024];
1250
1251     init_netdev();
1252
1253     COVERAGE_INC(netdev_set_policing);
1254     if (kbits_rate) {
1255         if (!kbits_burst) {
1256             /* Default to 10 kilobits if not specified. */
1257             kbits_burst = 10;
1258         }
1259
1260         /* xxx This should be more careful about only adding if it
1261          * xxx actually exists, as opposed to always deleting it. */
1262         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
1263         if (system(command) == -1) {
1264             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
1265         }
1266
1267         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_ADD_CMD, netdev_name);
1268         if (system(command) != 0) {
1269             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem adding policing", netdev_name);
1270             return -1;
1271         }
1272
1273         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_CONFIG_CMD, netdev_name,
1274                 kbits_rate, kbits_burst);
1275         if (system(command) != 0) {
1276             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem configuring policing",
1277                     netdev_name);
1278             return -1;
1279         }
1280     } else {
1281         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
1282         if (system(command) == -1) {
1283             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
1284         }
1285     }
1286
1287     return 0;
1288 }
1289
1290 int
1291 netdev_set_policing(struct netdev *netdev, uint32_t kbits_rate,
1292                     uint32_t kbits_burst)
1293 {
1294     return netdev_nodev_set_policing(netdev->name, kbits_rate, kbits_burst);
1295 }
1296
1297 /* Initializes 'svec' with a list of the names of all known network devices. */
1298 void
1299 netdev_enumerate(struct svec *svec)
1300 {
1301     struct if_nameindex *names;
1302
1303     svec_init(svec);
1304     names = if_nameindex();
1305     if (names) {
1306         size_t i;
1307
1308         for (i = 0; names[i].if_name != NULL; i++) {
1309             svec_add(svec, names[i].if_name);
1310         }
1311         if_freenameindex(names);
1312     } else {
1313         VLOG_WARN("could not obtain list of network device names: %s",
1314                   strerror(errno));
1315     }
1316 }
1317
1318 /* Returns a network device that has 'in4' as its IP address, if one exists,
1319  * otherwise a null pointer. */
1320 struct netdev *
1321 netdev_find_dev_by_in4(const struct in_addr *in4)
1322 {
1323     struct netdev *netdev;
1324     struct svec dev_list;
1325     size_t i;
1326
1327     netdev_enumerate(&dev_list);
1328     for (i = 0; i < dev_list.n; i++) {
1329         const char *name = dev_list.names[i];
1330         struct in_addr dev_in4;
1331
1332         if (!netdev_open(name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev)
1333             && !netdev_get_in4(netdev, &dev_in4)
1334             && dev_in4.s_addr == in4->s_addr) {
1335             goto exit;
1336         }
1337         netdev_close(netdev);
1338     }
1339     netdev = NULL;
1340
1341 exit:
1342     svec_destroy(&dev_list);
1343     return netdev;
1344 }
1345
1346 /* Obtains the current flags for the network device named 'netdev_name' and
1347  * stores them into '*flagsp'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
1348  * errno value.  On error, stores 0 into '*flagsp'.
1349  *
1350  * If only device flags are needed, this is more efficient than calling
1351  * netdev_open(), netdev_get_flags(), netdev_close(). */
1352 int
1353 netdev_nodev_get_flags(const char *netdev_name, enum netdev_flags *flagsp)
1354 {
1355     int error, flags;
1356
1357     init_netdev();
1358
1359     *flagsp = 0;
1360     error = get_flags(netdev_name, &flags);
1361     if (error) {
1362         return error;
1363     }
1364
1365     if (flags & IFF_UP) {
1366         *flagsp |= NETDEV_UP;
1367     }
1368     if (flags & IFF_PROMISC) {
1369         *flagsp |= NETDEV_PROMISC;
1370     }
1371     return 0;
1372 }
1373
1374 int
1375 netdev_nodev_get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t mac[6])
1376 {
1377     init_netdev();
1378
1379     return get_etheraddr(netdev_name, mac, NULL);
1380 }
1381
1382 /* If 'netdev' is a VLAN network device (e.g. one created with vconfig(8)),
1383  * sets '*vlan_vid' to the VLAN VID associated with that device and returns 0.
1384  * Otherwise returns a errno value (specifically ENOENT if 'netdev_name' is the
1385  * name of a network device that is not a VLAN device) and sets '*vlan_vid' to
1386  * -1. */
1387 int
1388 netdev_get_vlan_vid(const struct netdev *netdev, int *vlan_vid)
1389 {
1390     struct ds line = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1391     FILE *stream = NULL;
1392     int error;
1393     char *fn;
1394
1395     COVERAGE_INC(netdev_get_vlan_vid);
1396     fn = xasprintf("/proc/net/vlan/%s", netdev_get_name(netdev));
1397     stream = fopen(fn, "r");
1398     if (!stream) {
1399         error = errno;
1400         goto done;
1401     }
1402
1403     if (ds_get_line(&line, stream)) {
1404         if (ferror(stream)) {
1405             error = errno;
1406             VLOG_ERR_RL(&rl, "error reading \"%s\": %s", fn, strerror(errno));
1407         } else {
1408             error = EPROTO;
1409             VLOG_ERR_RL(&rl, "unexpected end of file reading \"%s\"", fn);
1410         }
1411         goto done;
1412     }
1413
1414     if (!sscanf(ds_cstr(&line), "%*s VID: %d", vlan_vid)) {
1415         error = EPROTO;
1416         VLOG_ERR_RL(&rl, "parse error reading \"%s\" line 1: \"%s\"",
1417                     fn, ds_cstr(&line));
1418         goto done;
1419     }
1420
1421     error = 0;
1422
1423 done:
1424     free(fn);
1425     if (stream) {
1426         fclose(stream);
1427     }
1428     ds_destroy(&line);
1429     if (error) {
1430         *vlan_vid = -1;
1431     }
1432     return error;
1433 }
1434 \f
1435 struct netdev_monitor {
1436     struct linux_netdev_notifier notifier;
1437     struct shash polled_netdevs;
1438     struct shash changed_netdevs;
1439 };
1440
1441 static void netdev_monitor_change(const struct linux_netdev_change *change,
1442                                   void *monitor);
1443
1444 int
1445 netdev_monitor_create(struct netdev_monitor **monitorp)
1446 {
1447     struct netdev_monitor *monitor;
1448     int error;
1449
1450     monitor = xmalloc(sizeof *monitor);
1451     error = linux_netdev_notifier_register(&monitor->notifier,
1452                                            netdev_monitor_change, monitor);
1453     if (error) {
1454         free(monitor);
1455         return error;
1456     }
1457     shash_init(&monitor->polled_netdevs);
1458     shash_init(&monitor->changed_netdevs);
1459     *monitorp = monitor;
1460     return 0;
1461 }
1462
1463 void
1464 netdev_monitor_destroy(struct netdev_monitor *monitor)
1465 {
1466     if (monitor) {
1467         linux_netdev_notifier_unregister(&monitor->notifier);
1468         shash_destroy(&monitor->polled_netdevs);
1469         free(monitor);
1470     }
1471 }
1472
1473 void
1474 netdev_monitor_add(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1475 {
1476     if (!shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_get_name(netdev))) {
1477         shash_add(&monitor->polled_netdevs, netdev_get_name(netdev), NULL);
1478     }
1479 }
1480
1481 void
1482 netdev_monitor_remove(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1483 {
1484     struct shash_node *node;
1485
1486     node = shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_get_name(netdev));
1487     if (node) {
1488         shash_delete(&monitor->polled_netdevs, node);
1489         node = shash_find(&monitor->changed_netdevs, netdev_get_name(netdev));
1490         if (node) {
1491             shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1492         }
1493     }
1494 }
1495
1496 int
1497 netdev_monitor_poll(struct netdev_monitor *monitor, char **devnamep)
1498 {
1499     int error = linux_netdev_notifier_get_error(&monitor->notifier);
1500     *devnamep = NULL;
1501     if (!error) {
1502         struct shash_node *node = shash_first(&monitor->changed_netdevs);
1503         if (!node) {
1504             return EAGAIN;
1505         }
1506         *devnamep = xstrdup(node->name);
1507         shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1508     } else {
1509         shash_clear(&monitor->changed_netdevs);
1510     }
1511     return error;
1512 }
1513
1514 void
1515 netdev_monitor_poll_wait(const struct netdev_monitor *monitor)
1516 {
1517     if (!shash_is_empty(&monitor->changed_netdevs)
1518         || linux_netdev_notifier_peek_error(&monitor->notifier)) {
1519         poll_immediate_wake();
1520     } else {
1521         linux_netdev_notifier_wait();
1522     }
1523 }
1524
1525 static void
1526 netdev_monitor_change(const struct linux_netdev_change *change, void *monitor_)
1527 {
1528     struct netdev_monitor *monitor = monitor_;
1529     if (shash_find(&monitor->polled_netdevs, change->ifname)
1530         && !shash_find(&monitor->changed_netdevs, change->ifname)) {
1531         shash_add(&monitor->changed_netdevs, change->ifname, NULL);
1532     }
1533 }
1534 \f
1535 static void restore_all_flags(void *aux);
1536
1537 /* Set up a signal hook to restore network device flags on program
1538  * termination.  */
1539 static void
1540 init_netdev(void)
1541 {
1542     static bool inited;
1543     if (!inited) {
1544         int ifindex;
1545         int error;
1546
1547         inited = true;
1548
1549         fatal_signal_add_hook(restore_all_flags, NULL, true);
1550
1551         af_inet_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
1552         if (af_inet_sock < 0) {
1553             ovs_fatal(errno, "socket(AF_INET)");
1554         }
1555
1556         error = nl_sock_create(NETLINK_ROUTE, 0, 0, 0, &rtnl_sock);
1557         if (error) {
1558             ovs_fatal(error, "socket(AF_NETLINK, NETLINK_ROUTE)");
1559         }
1560
1561         /* Decide on the netdev_get_stats() implementation to use.  Netlink is
1562          * preferable, so if that works, we'll use it. */
1563         ifindex = do_get_ifindex("lo");
1564         if (ifindex < 0) {
1565             VLOG_WARN("failed to get ifindex for lo, "
1566                       "obtaining netdev stats from proc");
1567             use_netlink_stats = false;
1568         } else {
1569             struct netdev_stats stats;
1570             error = get_stats_via_netlink(ifindex, &stats);
1571             if (!error) {
1572                 VLOG_DBG("obtaining netdev stats via rtnetlink");
1573                 use_netlink_stats = true;
1574             } else {
1575                 VLOG_INFO("RTM_GETLINK failed (%s), obtaining netdev stats "
1576                           "via proc (you are probably running a pre-2.6.19 "
1577                           "kernel)", strerror(error));
1578                 use_netlink_stats = false;
1579             }
1580         }
1581     }
1582 }
1583
1584 /* Restore the network device flags on 'netdev' to those that were active
1585  * before we changed them.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
1586  * errno value.
1587  *
1588  * To avoid reentry, the caller must ensure that fatal signals are blocked. */
1589 static int
1590 restore_flags(struct netdev *netdev)
1591 {
1592     struct ifreq ifr;
1593     int restore_flags;
1594
1595     /* Get current flags. */
1596     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
1597     COVERAGE_INC(netdev_get_flags);
1598     if (ioctl(netdev->netdev_fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1599         return errno;
1600     }
1601
1602     /* Restore flags that we might have changed, if necessary. */
1603     restore_flags = netdev->changed_flags & (IFF_PROMISC | IFF_UP);
1604     if ((ifr.ifr_flags ^ netdev->save_flags) & restore_flags) {
1605         ifr.ifr_flags &= ~restore_flags;
1606         ifr.ifr_flags |= netdev->save_flags & restore_flags;
1607         COVERAGE_INC(netdev_set_flags);
1608         if (ioctl(netdev->netdev_fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1609             return errno;
1610         }
1611     }
1612
1613     return 0;
1614 }
1615
1616 /* Retores all the flags on all network devices that we modified.  Called from
1617  * a signal handler, so it does not attempt to report error conditions. */
1618 static void
1619 restore_all_flags(void *aux UNUSED)
1620 {
1621     struct netdev *netdev;
1622     LIST_FOR_EACH (netdev, struct netdev, node, &netdev_list) {
1623         restore_flags(netdev);
1624     }
1625 }
1626
1627 static int
1628 get_flags(const char *netdev_name, int *flags)
1629 {
1630     struct ifreq ifr;
1631     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1632     COVERAGE_INC(netdev_get_flags);
1633     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1634         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFFLAGS) on %s device failed: %s",
1635                  netdev_name, strerror(errno));
1636         return errno;
1637     }
1638     *flags = ifr.ifr_flags;
1639     return 0;
1640 }
1641
1642 static int
1643 set_flags(const char *netdev_name, int flags)
1644 {
1645     struct ifreq ifr;
1646     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1647     ifr.ifr_flags = flags;
1648     COVERAGE_INC(netdev_set_flags);
1649     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1650         VLOG_ERR("ioctl(SIOCSIFFLAGS) on %s device failed: %s",
1651                  netdev_name, strerror(errno));
1652         return errno;
1653     }
1654     return 0;
1655 }
1656
1657 static int
1658 do_get_ifindex(const char *netdev_name)
1659 {
1660     struct ifreq ifr;
1661
1662     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1663     COVERAGE_INC(netdev_get_ifindex);
1664     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
1665         VLOG_WARN_RL(&rl, "ioctl(SIOCGIFINDEX) on %s device failed: %s",
1666                      netdev_name, strerror(errno));
1667         return -errno;
1668     }
1669     return ifr.ifr_ifindex;
1670 }
1671
1672 static int
1673 get_ifindex(const struct netdev *netdev, int *ifindexp)
1674 {
1675     *ifindexp = 0;
1676     if (netdev->ifindex < 0) {
1677         int ifindex = do_get_ifindex(netdev->name);
1678         if (ifindex < 0) {
1679             return -ifindex;
1680         }
1681         ((struct netdev *) netdev)->ifindex = ifindex;
1682     }
1683     *ifindexp = netdev->ifindex;
1684     return 0;
1685 }
1686
1687 static int
1688 get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
1689               int *hwaddr_familyp)
1690 {
1691     struct ifreq ifr;
1692
1693     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1694     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1695     COVERAGE_INC(netdev_get_hwaddr);
1696     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1697         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1698                  netdev_name, strerror(errno));
1699         return errno;
1700     }
1701     if (hwaddr_familyp) {
1702         int hwaddr_family = ifr.ifr_hwaddr.sa_family;
1703         *hwaddr_familyp = hwaddr_family;
1704         if (hwaddr_family != AF_UNSPEC && hwaddr_family != ARPHRD_ETHER) {
1705             VLOG_WARN("%s device has unknown hardware address family %d",
1706                       netdev_name, hwaddr_family);
1707         }
1708     }
1709     memcpy(ea, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1710     return 0;
1711 }
1712
1713 static int
1714 set_etheraddr(const char *netdev_name, int hwaddr_family,
1715               const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1716 {
1717     struct ifreq ifr;
1718
1719     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1720     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1721     ifr.ifr_hwaddr.sa_family = hwaddr_family;
1722     memcpy(ifr.ifr_hwaddr.sa_data, mac, ETH_ADDR_LEN);
1723     COVERAGE_INC(netdev_set_hwaddr);
1724     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCSIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1725         VLOG_ERR("ioctl(SIOCSIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1726                  netdev_name, strerror(errno));
1727         return errno;
1728     }
1729     return 0;
1730 }