Merge branch 'mainstream'
[sliver-openvswitch.git] / lib / dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira, Inc.
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 "dpif-provider.h"
19
20 #include <assert.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <errno.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26
27 #include "coverage.h"
28 #include "dynamic-string.h"
29 #include "flow.h"
30 #include "netdev.h"
31 #include "netlink.h"
32 #include "odp-util.h"
33 #include "ofp-errors.h"
34 #include "ofp-print.h"
35 #include "ofp-util.h"
36 #include "ofpbuf.h"
37 #include "packets.h"
38 #include "poll-loop.h"
39 #include "shash.h"
40 #include "sset.h"
41 #include "timeval.h"
42 #include "util.h"
43 #include "valgrind.h"
44 #include "vlog.h"
45
46 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif);
47
48 COVERAGE_DEFINE(dpif_destroy);
49 COVERAGE_DEFINE(dpif_port_add);
50 COVERAGE_DEFINE(dpif_port_del);
51 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_flush);
52 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_get);
53 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_put);
54 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_del);
55 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_query_list);
56 COVERAGE_DEFINE(dpif_flow_query_list_n);
57 COVERAGE_DEFINE(dpif_execute);
58 COVERAGE_DEFINE(dpif_purge);
59
60 static const struct dpif_class *base_dpif_classes[] = {
61 #ifdef LINUX_DATAPATH
62     &dpif_linux_class,
63 #endif
64     &dpif_netdev_class,
65     &dpif_planetlab_class,
66 };
67
68 struct registered_dpif_class {
69     const struct dpif_class *dpif_class;
70     int refcount;
71 };
72 static struct shash dpif_classes = SHASH_INITIALIZER(&dpif_classes);
73 static struct sset dpif_blacklist = SSET_INITIALIZER(&dpif_blacklist);
74
75 /* Rate limit for individual messages going to or from the datapath, output at
76  * DBG level.  This is very high because, if these are enabled, it is because
77  * we really need to see them. */
78 static struct vlog_rate_limit dpmsg_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
79
80 /* Not really much point in logging many dpif errors. */
81 static struct vlog_rate_limit error_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(60, 5);
82
83 static void log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error,
84                              const char *operation,
85                              const struct nlattr *key, size_t key_len,
86                              const struct dpif_flow_stats *stats,
87                              const struct nlattr *actions, size_t actions_len);
88 static void log_operation(const struct dpif *, const char *operation,
89                           int error);
90 static bool should_log_flow_message(int error);
91 static void log_flow_put_message(struct dpif *, const struct dpif_flow_put *,
92                                  int error);
93 static void log_flow_del_message(struct dpif *, const struct dpif_flow_del *,
94                                  int error);
95 static void log_execute_message(struct dpif *, const struct dpif_execute *,
96                                 int error);
97
98 static void
99 dp_initialize(void)
100 {
101     static int status = -1;
102
103     if (status < 0) {
104         int i;
105
106         status = 0;
107         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(base_dpif_classes); i++) {
108             dp_register_provider(base_dpif_classes[i]);
109         }
110     }
111 }
112
113 /* Registers a new datapath provider.  After successful registration, new
114  * datapaths of that type can be opened using dpif_open(). */
115 int
116 dp_register_provider(const struct dpif_class *new_class)
117 {
118     struct registered_dpif_class *registered_class;
119
120     if (sset_contains(&dpif_blacklist, new_class->type)) {
121         VLOG_DBG("attempted to register blacklisted provider: %s",
122                  new_class->type);
123         return EINVAL;
124     }
125
126     if (shash_find(&dpif_classes, new_class->type)) {
127         VLOG_WARN("attempted to register duplicate datapath provider: %s",
128                   new_class->type);
129         return EEXIST;
130     }
131
132     registered_class = xmalloc(sizeof *registered_class);
133     registered_class->dpif_class = new_class;
134     registered_class->refcount = 0;
135
136     shash_add(&dpif_classes, new_class->type, registered_class);
137
138     return 0;
139 }
140
141 /* Unregisters a datapath provider.  'type' must have been previously
142  * registered and not currently be in use by any dpifs.  After unregistration
143  * new datapaths of that type cannot be opened using dpif_open(). */
144 int
145 dp_unregister_provider(const char *type)
146 {
147     struct shash_node *node;
148     struct registered_dpif_class *registered_class;
149
150     node = shash_find(&dpif_classes, type);
151     if (!node) {
152         VLOG_WARN("attempted to unregister a datapath provider that is not "
153                   "registered: %s", type);
154         return EAFNOSUPPORT;
155     }
156
157     registered_class = node->data;
158     if (registered_class->refcount) {
159         VLOG_WARN("attempted to unregister in use datapath provider: %s", type);
160         return EBUSY;
161     }
162
163     shash_delete(&dpif_classes, node);
164     free(registered_class);
165
166     return 0;
167 }
168
169 /* Blacklists a provider.  Causes future calls of dp_register_provider() with
170  * a dpif_class which implements 'type' to fail. */
171 void
172 dp_blacklist_provider(const char *type)
173 {
174     sset_add(&dpif_blacklist, type);
175 }
176
177 /* Clears 'types' and enumerates the types of all currently registered datapath
178  * providers into it.  The caller must first initialize the sset. */
179 void
180 dp_enumerate_types(struct sset *types)
181 {
182     struct shash_node *node;
183
184     dp_initialize();
185     sset_clear(types);
186
187     SHASH_FOR_EACH(node, &dpif_classes) {
188         const struct registered_dpif_class *registered_class = node->data;
189         sset_add(types, registered_class->dpif_class->type);
190     }
191 }
192
193 /* Clears 'names' and enumerates the names of all known created datapaths with
194  * the given 'type'.  The caller must first initialize the sset.  Returns 0 if
195  * successful, otherwise a positive errno value.
196  *
197  * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable.  This is not
198  * considered an error. */
199 int
200 dp_enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
201 {
202     const struct registered_dpif_class *registered_class;
203     const struct dpif_class *dpif_class;
204     int error;
205
206     dp_initialize();
207     sset_clear(names);
208
209     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
210     if (!registered_class) {
211         VLOG_WARN("could not enumerate unknown type: %s", type);
212         return EAFNOSUPPORT;
213     }
214
215     dpif_class = registered_class->dpif_class;
216     error = dpif_class->enumerate ? dpif_class->enumerate(names) : 0;
217
218     if (error) {
219         VLOG_WARN("failed to enumerate %s datapaths: %s", dpif_class->type,
220                    strerror(error));
221     }
222
223     return error;
224 }
225
226 /* Parses 'datapath_name_', which is of the form [type@]name into its
227  * component pieces.  'name' and 'type' must be freed by the caller.
228  *
229  * The returned 'type' is normalized, as if by dpif_normalize_type(). */
230 void
231 dp_parse_name(const char *datapath_name_, char **name, char **type)
232 {
233     char *datapath_name = xstrdup(datapath_name_);
234     char *separator;
235
236     separator = strchr(datapath_name, '@');
237     if (separator) {
238         *separator = '\0';
239         *type = datapath_name;
240         *name = xstrdup(dpif_normalize_type(separator + 1));
241     } else {
242         *name = datapath_name;
243         *type = xstrdup(dpif_normalize_type(NULL));
244     }
245 }
246
247 static int
248 do_open(const char *name, const char *type, bool create, struct dpif **dpifp)
249 {
250     struct dpif *dpif = NULL;
251     int error;
252     struct registered_dpif_class *registered_class;
253
254     dp_initialize();
255
256     type = dpif_normalize_type(type);
257
258     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
259     if (!registered_class) {
260         VLOG_WARN("could not create datapath %s of unknown type %s", name,
261                   type);
262         error = EAFNOSUPPORT;
263         goto exit;
264     }
265
266     error = registered_class->dpif_class->open(registered_class->dpif_class,
267                                                name, create, &dpif);
268     if (!error) {
269         assert(dpif->dpif_class == registered_class->dpif_class);
270         registered_class->refcount++;
271     }
272
273 exit:
274     *dpifp = error ? NULL : dpif;
275     return error;
276 }
277
278 /* Tries to open an existing datapath named 'name' and type 'type'.  Will fail
279  * if no datapath with 'name' and 'type' exists.  'type' may be either NULL or
280  * the empty string to specify the default system type.  Returns 0 if
281  * successful, otherwise a positive errno value.  On success stores a pointer
282  * to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
283 int
284 dpif_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
285 {
286     return do_open(name, type, false, dpifp);
287 }
288
289 /* Tries to create and open a new datapath with the given 'name' and 'type'.
290  * 'type' may be either NULL or the empty string to specify the default system
291  * type.  Will fail if a datapath with 'name' and 'type' already exists.
292  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On success
293  * stores a pointer to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
294 int
295 dpif_create(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
296 {
297     return do_open(name, type, true, dpifp);
298 }
299
300 /* Tries to open a datapath with the given 'name' and 'type', creating it if it
301  * does not exist.  'type' may be either NULL or the empty string to specify
302  * the default system type.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
303  * errno value. On success stores a pointer to the datapath in '*dpifp',
304  * otherwise a null pointer. */
305 int
306 dpif_create_and_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
307 {
308     int error;
309
310     error = dpif_create(name, type, dpifp);
311     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
312         error = dpif_open(name, type, dpifp);
313         if (error) {
314             VLOG_WARN("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
315                       name, strerror(error));
316         }
317     } else if (error) {
318         VLOG_WARN("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
319     }
320     return error;
321 }
322
323 /* Closes and frees the connection to 'dpif'.  Does not destroy the datapath
324  * itself; call dpif_delete() first, instead, if that is desirable. */
325 void
326 dpif_close(struct dpif *dpif)
327 {
328     if (dpif) {
329         struct registered_dpif_class *registered_class;
330
331         registered_class = shash_find_data(&dpif_classes,
332                 dpif->dpif_class->type);
333         assert(registered_class);
334         assert(registered_class->refcount);
335
336         registered_class->refcount--;
337         dpif_uninit(dpif, true);
338     }
339 }
340
341 /* Performs periodic work needed by 'dpif'. */
342 void
343 dpif_run(struct dpif *dpif)
344 {
345     if (dpif->dpif_class->run) {
346         dpif->dpif_class->run(dpif);
347     }
348 }
349
350 /* Arranges for poll_block() to wake up when dp_run() needs to be called for
351  * 'dpif'. */
352 void
353 dpif_wait(struct dpif *dpif)
354 {
355     if (dpif->dpif_class->wait) {
356         dpif->dpif_class->wait(dpif);
357     }
358 }
359
360 /* Returns the name of datapath 'dpif' prefixed with the type
361  * (for use in log messages). */
362 const char *
363 dpif_name(const struct dpif *dpif)
364 {
365     return dpif->full_name;
366 }
367
368 /* Returns the name of datapath 'dpif' without the type
369  * (for use in device names). */
370 const char *
371 dpif_base_name(const struct dpif *dpif)
372 {
373     return dpif->base_name;
374 }
375
376 /* Returns the type of datapath 'dpif'. */
377 const char *
378 dpif_type(const struct dpif *dpif)
379 {
380     return dpif->dpif_class->type;
381 }
382
383 /* Returns the fully spelled out name for the given datapath 'type'.
384  *
385  * Normalized type string can be compared with strcmp().  Unnormalized type
386  * string might be the same even if they have different spellings. */
387 const char *
388 dpif_normalize_type(const char *type)
389 {
390     return type && type[0] ? type : "system";
391 }
392
393 /* Destroys the datapath that 'dpif' is connected to, first removing all of its
394  * ports.  After calling this function, it does not make sense to pass 'dpif'
395  * to any functions other than dpif_name() or dpif_close(). */
396 int
397 dpif_delete(struct dpif *dpif)
398 {
399     int error;
400
401     COVERAGE_INC(dpif_destroy);
402
403     error = dpif->dpif_class->destroy(dpif);
404     log_operation(dpif, "delete", error);
405     return error;
406 }
407
408 /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'.  Returns 0 if successful,
409  * otherwise a positive errno value. */
410 int
411 dpif_get_dp_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
412 {
413     int error = dpif->dpif_class->get_stats(dpif, stats);
414     if (error) {
415         memset(stats, 0, sizeof *stats);
416     }
417     log_operation(dpif, "get_stats", error);
418     return error;
419 }
420
421 const char *
422 dpif_port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
423 {
424     struct registered_dpif_class *registered_class;
425
426     datapath_type = dpif_normalize_type(datapath_type);
427
428     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, datapath_type);
429     if (!registered_class
430             || !registered_class->dpif_class->port_open_type) {
431         return port_type;
432     }
433
434     return registered_class->dpif_class->port_open_type(
435                           registered_class->dpif_class, port_type);
436 }
437
438 /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'dpif'.  If 'port_nop' is
439  * non-null and its value is not UINT32_MAX, then attempts to use the
440  * value as the port number.
441  *
442  * If successful, returns 0 and sets '*port_nop' to the new port's port
443  * number (if 'port_nop' is non-null).  On failure, returns a positive
444  * errno value and sets '*port_nop' to UINT32_MAX (if 'port_nop' is
445  * non-null). */
446 int
447 dpif_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev, uint32_t *port_nop)
448 {
449     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
450     uint32_t port_no = UINT32_MAX;
451     int error;
452
453     COVERAGE_INC(dpif_port_add);
454
455     if (port_nop) {
456         port_no = *port_nop;
457     }
458
459     error = dpif->dpif_class->port_add(dpif, netdev, &port_no);
460     if (!error) {
461         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: added %s as port %"PRIu32,
462                     dpif_name(dpif), netdev_name, port_no);
463     } else {
464         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to add %s as port: %s",
465                      dpif_name(dpif), netdev_name, strerror(error));
466         port_no = UINT32_MAX;
467     }
468     if (port_nop) {
469         *port_nop = port_no;
470     }
471     return error;
472 }
473
474 /* Attempts to remove 'dpif''s port number 'port_no'.  Returns 0 if successful,
475  * otherwise a positive errno value. */
476 int
477 dpif_port_del(struct dpif *dpif, uint32_t port_no)
478 {
479     int error;
480
481     COVERAGE_INC(dpif_port_del);
482
483     error = dpif->dpif_class->port_del(dpif, port_no);
484     if (!error) {
485         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port_del(%"PRIu32")",
486                     dpif_name(dpif), port_no);
487     } else {
488         log_operation(dpif, "port_del", error);
489     }
490     return error;
491 }
492
493 /* Makes a deep copy of 'src' into 'dst'. */
494 void
495 dpif_port_clone(struct dpif_port *dst, const struct dpif_port *src)
496 {
497     dst->name = xstrdup(src->name);
498     dst->type = xstrdup(src->type);
499     dst->port_no = src->port_no;
500 }
501
502 /* Frees memory allocated to members of 'dpif_port'.
503  *
504  * Do not call this function on a dpif_port obtained from
505  * dpif_port_dump_next(): that function retains ownership of the data in the
506  * dpif_port. */
507 void
508 dpif_port_destroy(struct dpif_port *dpif_port)
509 {
510     free(dpif_port->name);
511     free(dpif_port->type);
512 }
513
514 /* Checks if port named 'devname' exists in 'dpif'.  If so, returns
515  * true; otherwise, returns false. */
516 bool
517 dpif_port_exists(const struct dpif *dpif, const char *devname)
518 {
519     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, NULL);
520     if (error != 0 && error != ENOENT && error != ENODEV) {
521         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %s: %s",
522                      dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
523     }
524
525     return !error;
526 }
527
528 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
529  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
530  * value.
531  *
532  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
533  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
534 int
535 dpif_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
536                           struct dpif_port *port)
537 {
538     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_number(dpif, port_no, port);
539     if (!error) {
540         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port %"PRIu32" is device %s",
541                     dpif_name(dpif), port_no, port->name);
542     } else {
543         memset(port, 0, sizeof *port);
544         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %"PRIu32": %s",
545                      dpif_name(dpif), port_no, strerror(error));
546     }
547     return error;
548 }
549
550 /* Looks up port named 'devname' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
551  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
552  * value.
553  *
554  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
555  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
556 int
557 dpif_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
558                         struct dpif_port *port)
559 {
560     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, port);
561     if (!error) {
562         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: device %s is on port %"PRIu32,
563                     dpif_name(dpif), devname, port->port_no);
564     } else {
565         memset(port, 0, sizeof *port);
566
567         /* For ENOENT or ENODEV we use DBG level because the caller is probably
568          * interested in whether 'dpif' actually has a port 'devname', so that
569          * it's not an issue worth logging if it doesn't.  Other errors are
570          * uncommon and more likely to indicate a real problem. */
571         VLOG_RL(&error_rl,
572                 error == ENOENT || error == ENODEV ? VLL_DBG : VLL_WARN,
573                 "%s: failed to query port %s: %s",
574                 dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
575     }
576     return error;
577 }
578
579 /* Returns one greater than the maximum port number accepted in flow
580  * actions. */
581 int
582 dpif_get_max_ports(const struct dpif *dpif)
583 {
584     return dpif->dpif_class->get_max_ports(dpif);
585 }
586
587 /* Returns the Netlink PID value to supply in OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
588  * as the OVS_USERSPACE_ATTR_PID attribute's value, for use in flows whose
589  * packets arrived on port 'port_no'.
590  *
591  * A 'port_no' of UINT32_MAX is a special case: it returns a reserved PID, not
592  * allocated to any port, that the client may use for special purposes.
593  *
594  * The return value is only meaningful when DPIF_UC_ACTION has been enabled in
595  * the 'dpif''s listen mask.  It is allowed to change when DPIF_UC_ACTION is
596  * disabled and then re-enabled, so a client that does that must be prepared to
597  * update all of the flows that it installed that contain
598  * OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions. */
599 uint32_t
600 dpif_port_get_pid(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no)
601 {
602     return (dpif->dpif_class->port_get_pid
603             ? (dpif->dpif_class->port_get_pid)(dpif, port_no)
604             : 0);
605 }
606
607 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and copies
608  * the port's name into the 'name_size' bytes in 'name', ensuring that the
609  * result is null-terminated.  On failure, returns a positive errno value and
610  * makes 'name' the empty string. */
611 int
612 dpif_port_get_name(struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
613                    char *name, size_t name_size)
614 {
615     struct dpif_port port;
616     int error;
617
618     assert(name_size > 0);
619
620     error = dpif_port_query_by_number(dpif, port_no, &port);
621     if (!error) {
622         ovs_strlcpy(name, port.name, name_size);
623         dpif_port_destroy(&port);
624     } else {
625         *name = '\0';
626     }
627     return error;
628 }
629
630 /* Initializes 'dump' to begin dumping the ports in a dpif.
631  *
632  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
633  * dump operation is provided when it is completed by calling
634  * dpif_port_dump_done().
635  */
636 void
637 dpif_port_dump_start(struct dpif_port_dump *dump, const struct dpif *dpif)
638 {
639     dump->dpif = dpif;
640     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_start(dpif, &dump->state);
641     log_operation(dpif, "port_dump_start", dump->error);
642 }
643
644 /* Attempts to retrieve another port from 'dump', which must have been
645  * initialized with dpif_port_dump_start().  On success, stores a new dpif_port
646  * into 'port' and returns true.  On failure, returns false.
647  *
648  * Failure might indicate an actual error or merely that the last port has been
649  * dumped.  An error status for the entire dump operation is provided when it
650  * is completed by calling dpif_port_dump_done().
651  *
652  * The dpif owns the data stored in 'port'.  It will remain valid until at
653  * least the next time 'dump' is passed to dpif_port_dump_next() or
654  * dpif_port_dump_done(). */
655 bool
656 dpif_port_dump_next(struct dpif_port_dump *dump, struct dpif_port *port)
657 {
658     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
659
660     if (dump->error) {
661         return false;
662     }
663
664     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_next(dpif, dump->state, port);
665     if (dump->error == EOF) {
666         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all ports", dpif_name(dpif));
667     } else {
668         log_operation(dpif, "port_dump_next", dump->error);
669     }
670
671     if (dump->error) {
672         dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
673         return false;
674     }
675     return true;
676 }
677
678 /* Completes port table dump operation 'dump', which must have been initialized
679  * with dpif_port_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
680  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
681 int
682 dpif_port_dump_done(struct dpif_port_dump *dump)
683 {
684     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
685     if (!dump->error) {
686         dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
687         log_operation(dpif, "port_dump_done", dump->error);
688     }
689     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
690 }
691
692 /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
693  * 'dpif' has changed, this function does one of the following:
694  *
695  * - Stores the name of the device that was added to or deleted from 'dpif' in
696  *   '*devnamep' and returns 0.  The caller is responsible for freeing
697  *   '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
698  *
699  * - Returns ENOBUFS and sets '*devnamep' to NULL.
700  *
701  * This function may also return 'false positives', where it returns 0 and
702  * '*devnamep' names a device that was not actually added or deleted or it
703  * returns ENOBUFS without any change.
704  *
705  * Returns EAGAIN if the set of ports in 'dpif' has not changed.  May also
706  * return other positive errno values to indicate that something has gone
707  * wrong. */
708 int
709 dpif_port_poll(const struct dpif *dpif, char **devnamep)
710 {
711     int error = dpif->dpif_class->port_poll(dpif, devnamep);
712     if (error) {
713         *devnamep = NULL;
714     }
715     return error;
716 }
717
718 /* Arranges for the poll loop to wake up when port_poll(dpif) will return a
719  * value other than EAGAIN. */
720 void
721 dpif_port_poll_wait(const struct dpif *dpif)
722 {
723     dpif->dpif_class->port_poll_wait(dpif);
724 }
725
726 /* Extracts the flow stats for a packet.  The 'flow' and 'packet'
727  * arguments must have been initialized through a call to flow_extract().
728  * 'used' is stored into stats->used. */
729 void
730 dpif_flow_stats_extract(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
731                         long long int used, struct dpif_flow_stats *stats)
732 {
733     stats->tcp_flags = packet_get_tcp_flags(packet, flow);
734     stats->n_bytes = packet->size;
735     stats->n_packets = 1;
736     stats->used = used;
737 }
738
739 /* Appends a human-readable representation of 'stats' to 's'. */
740 void
741 dpif_flow_stats_format(const struct dpif_flow_stats *stats, struct ds *s)
742 {
743     ds_put_format(s, "packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
744                   stats->n_packets, stats->n_bytes);
745     if (stats->used) {
746         ds_put_format(s, "%.3fs", (time_msec() - stats->used) / 1000.0);
747     } else {
748         ds_put_format(s, "never");
749     }
750     if (stats->tcp_flags) {
751         ds_put_cstr(s, ", flags:");
752         packet_format_tcp_flags(s, stats->tcp_flags);
753     }
754 }
755
756 /* Deletes all flows from 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a
757  * positive errno value.  */
758 int
759 dpif_flow_flush(struct dpif *dpif)
760 {
761     int error;
762
763     COVERAGE_INC(dpif_flow_flush);
764
765     error = dpif->dpif_class->flow_flush(dpif);
766     log_operation(dpif, "flow_flush", error);
767     return error;
768 }
769
770 /* Queries 'dpif' for a flow entry.  The flow is specified by the Netlink
771  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
772  * 'key'.
773  *
774  * Returns 0 if successful.  If no flow matches, returns ENOENT.  On other
775  * failure, returns a positive errno value.
776  *
777  * If 'actionsp' is nonnull, then on success '*actionsp' will be set to an
778  * ofpbuf owned by the caller that contains the Netlink attributes for the
779  * flow's actions.  The caller must free the ofpbuf (with ofpbuf_delete()) when
780  * it is no longer needed.
781  *
782  * If 'stats' is nonnull, then on success it will be updated with the flow's
783  * statistics. */
784 int
785 dpif_flow_get(const struct dpif *dpif,
786               const struct nlattr *key, size_t key_len,
787               struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats)
788 {
789     int error;
790
791     COVERAGE_INC(dpif_flow_get);
792
793     error = dpif->dpif_class->flow_get(dpif, key, key_len, actionsp, stats);
794     if (error) {
795         if (actionsp) {
796             *actionsp = NULL;
797         }
798         if (stats) {
799             memset(stats, 0, sizeof *stats);
800         }
801     }
802     if (should_log_flow_message(error)) {
803         const struct nlattr *actions;
804         size_t actions_len;
805
806         if (!error && actionsp) {
807             actions = (*actionsp)->data;
808             actions_len = (*actionsp)->size;
809         } else {
810             actions = NULL;
811             actions_len = 0;
812         }
813         log_flow_message(dpif, error, "flow_get", key, key_len, stats,
814                          actions, actions_len);
815     }
816     return error;
817 }
818
819 static int
820 dpif_flow_put__(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
821 {
822     int error;
823
824     COVERAGE_INC(dpif_flow_put);
825     assert(!(put->flags & ~(DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY
826                             | DPIF_FP_ZERO_STATS)));
827
828     error = dpif->dpif_class->flow_put(dpif, put);
829     if (error && put->stats) {
830         memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
831     }
832     log_flow_put_message(dpif, put, error);
833     return error;
834 }
835
836 /* Adds or modifies a flow in 'dpif'.  The flow is specified by the Netlink
837  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
838  * 'key'.  The associated actions are specified by the Netlink attributes with
839  * types OVS_ACTION_ATTR_* in the 'actions_len' bytes starting at 'actions'.
840  *
841  * - If the flow's key does not exist in 'dpif', then the flow will be added if
842  *   'flags' includes DPIF_FP_CREATE.  Otherwise the operation will fail with
843  *   ENOENT.
844  *
845  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be zeroed.
846  *
847  * - If the flow's key does exist in 'dpif', then the flow's actions will be
848  *   updated if 'flags' includes DPIF_FP_MODIFY.  Otherwise the operation will
849  *   fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated, then its statistics
850  *   will be zeroed if 'flags' includes DPIF_FP_ZERO_STATS, and left as-is
851  *   otherwise.
852  *
853  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
854  *   flow's statistics before the update.
855  */
856 int
857 dpif_flow_put(struct dpif *dpif, enum dpif_flow_put_flags flags,
858               const struct nlattr *key, size_t key_len,
859               const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
860               struct dpif_flow_stats *stats)
861 {
862     struct dpif_flow_put put;
863
864     put.flags = flags;
865     put.key = key;
866     put.key_len = key_len;
867     put.actions = actions;
868     put.actions_len = actions_len;
869     put.stats = stats;
870     return dpif_flow_put__(dpif, &put);
871 }
872
873 static int
874 dpif_flow_del__(struct dpif *dpif, struct dpif_flow_del *del)
875 {
876     int error;
877
878     COVERAGE_INC(dpif_flow_del);
879
880     error = dpif->dpif_class->flow_del(dpif, del);
881     if (error && del->stats) {
882         memset(del->stats, 0, sizeof *del->stats);
883     }
884     log_flow_del_message(dpif, del, error);
885     return error;
886 }
887
888 /* Deletes a flow from 'dpif' and returns 0, or returns ENOENT if 'dpif' does
889  * not contain such a flow.  The flow is specified by the Netlink attributes
890  * with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at 'key'.
891  *
892  * If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
893  * flow's statistics before its deletion. */
894 int
895 dpif_flow_del(struct dpif *dpif,
896               const struct nlattr *key, size_t key_len,
897               struct dpif_flow_stats *stats)
898 {
899     struct dpif_flow_del del;
900
901     del.key = key;
902     del.key_len = key_len;
903     del.stats = stats;
904     return dpif_flow_del__(dpif, &del);
905 }
906
907 /* Initializes 'dump' to begin dumping the flows in a dpif.
908  *
909  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
910  * dump operation is provided when it is completed by calling
911  * dpif_flow_dump_done().
912  */
913 void
914 dpif_flow_dump_start(struct dpif_flow_dump *dump, const struct dpif *dpif)
915 {
916     dump->dpif = dpif;
917     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_start(dpif, &dump->state);
918     log_operation(dpif, "flow_dump_start", dump->error);
919 }
920
921 /* Attempts to retrieve another flow from 'dump', which must have been
922  * initialized with dpif_flow_dump_start().  On success, updates the output
923  * parameters as described below and returns true.  Otherwise, returns false.
924  * Failure might indicate an actual error or merely the end of the flow table.
925  * An error status for the entire dump operation is provided when it is
926  * completed by calling dpif_flow_dump_done().
927  *
928  * On success, if 'key' and 'key_len' are nonnull then '*key' and '*key_len'
929  * will be set to Netlink attributes with types OVS_KEY_ATTR_* representing the
930  * dumped flow's key.  If 'actions' and 'actions_len' are nonnull then they are
931  * set to Netlink attributes with types OVS_ACTION_ATTR_* representing the
932  * dumped flow's actions.  If 'stats' is nonnull then it will be set to the
933  * dumped flow's statistics.
934  *
935  * All of the returned data is owned by 'dpif', not by the caller, and the
936  * caller must not modify or free it.  'dpif' guarantees that it remains
937  * accessible and unchanging until at least the next call to 'flow_dump_next'
938  * or 'flow_dump_done' for 'dump'. */
939 bool
940 dpif_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump *dump,
941                     const struct nlattr **key, size_t *key_len,
942                     const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
943                     const struct dpif_flow_stats **stats)
944 {
945     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
946     int error = dump->error;
947
948     if (!error) {
949         error = dpif->dpif_class->flow_dump_next(dpif, dump->state,
950                                                  key, key_len,
951                                                  actions, actions_len,
952                                                  stats);
953         if (error) {
954             dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
955         }
956     }
957     if (error) {
958         if (key) {
959             *key = NULL;
960             *key_len = 0;
961         }
962         if (actions) {
963             *actions = NULL;
964             *actions_len = 0;
965         }
966         if (stats) {
967             *stats = NULL;
968         }
969     }
970     if (!dump->error) {
971         if (error == EOF) {
972             VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all flows", dpif_name(dpif));
973         } else if (should_log_flow_message(error)) {
974             log_flow_message(dpif, error, "flow_dump",
975                              key ? *key : NULL, key ? *key_len : 0,
976                              stats ? *stats : NULL, actions ? *actions : NULL,
977                              actions ? *actions_len : 0);
978         }
979     }
980     dump->error = error;
981     return !error;
982 }
983
984 /* Completes flow table dump operation 'dump', which must have been initialized
985  * with dpif_flow_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
986  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
987 int
988 dpif_flow_dump_done(struct dpif_flow_dump *dump)
989 {
990     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
991     if (!dump->error) {
992         dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
993         log_operation(dpif, "flow_dump_done", dump->error);
994     }
995     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
996 }
997
998 static int
999 dpif_execute__(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute)
1000 {
1001     int error;
1002
1003     COVERAGE_INC(dpif_execute);
1004     if (execute->actions_len > 0) {
1005         error = dpif->dpif_class->execute(dpif, execute);
1006     } else {
1007         error = 0;
1008     }
1009
1010     log_execute_message(dpif, execute, error);
1011
1012     return error;
1013 }
1014
1015 /* Causes 'dpif' to perform the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on
1016  * the Ethernet frame specified in 'packet' taken from the flow specified in
1017  * the 'key_len' bytes of 'key'.  ('key' is mostly redundant with 'packet', but
1018  * it contains some metadata that cannot be recovered from 'packet', such as
1019  * tunnel and in_port.)
1020  *
1021  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
1022 int
1023 dpif_execute(struct dpif *dpif,
1024              const struct nlattr *key, size_t key_len,
1025              const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
1026              const struct ofpbuf *buf)
1027 {
1028     struct dpif_execute execute;
1029
1030     execute.key = key;
1031     execute.key_len = key_len;
1032     execute.actions = actions;
1033     execute.actions_len = actions_len;
1034     execute.packet = buf;
1035     return dpif_execute__(dpif, &execute);
1036 }
1037
1038 /* Executes each of the 'n_ops' operations in 'ops' on 'dpif', in the order in
1039  * which they are specified, placing each operation's results in the "output"
1040  * members documented in comments.
1041  *
1042  * This function exists because some datapaths can perform batched operations
1043  * faster than individual operations. */
1044 void
1045 dpif_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
1046 {
1047     size_t i;
1048
1049     if (dpif->dpif_class->operate) {
1050         dpif->dpif_class->operate(dpif, ops, n_ops);
1051
1052         for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1053             struct dpif_op *op = ops[i];
1054
1055             switch (op->type) {
1056             case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1057                 log_flow_put_message(dpif, &op->u.flow_put, op->error);
1058                 break;
1059
1060             case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1061                 log_flow_del_message(dpif, &op->u.flow_del, op->error);
1062                 break;
1063
1064             case DPIF_OP_EXECUTE:
1065                 log_execute_message(dpif, &op->u.execute, op->error);
1066                 break;
1067             }
1068         }
1069         return;
1070     }
1071
1072     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1073         struct dpif_op *op = ops[i];
1074
1075         switch (op->type) {
1076         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1077             op->error = dpif_flow_put__(dpif, &op->u.flow_put);
1078             break;
1079
1080         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1081             op->error = dpif_flow_del__(dpif, &op->u.flow_del);
1082             break;
1083
1084         case DPIF_OP_EXECUTE:
1085             op->error = dpif_execute__(dpif, &op->u.execute);
1086             break;
1087
1088         default:
1089             NOT_REACHED();
1090         }
1091     }
1092 }
1093
1094
1095 /* Returns a string that represents 'type', for use in log messages. */
1096 const char *
1097 dpif_upcall_type_to_string(enum dpif_upcall_type type)
1098 {
1099     switch (type) {
1100     case DPIF_UC_MISS: return "miss";
1101     case DPIF_UC_ACTION: return "action";
1102     case DPIF_N_UC_TYPES: default: return "<unknown>";
1103     }
1104 }
1105
1106 /* Enables or disables receiving packets with dpif_recv() on 'dpif'.  Returns 0
1107  * if successful, otherwise a positive errno value.
1108  *
1109  * Turning packet receive off and then back on may change the Netlink PID
1110  * assignments returned by dpif_port_get_pid().  If the client does this, it
1111  * must update all of the flows that have OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
1112  * using the new PID assignment. */
1113 int
1114 dpif_recv_set(struct dpif *dpif, bool enable)
1115 {
1116     int error = dpif->dpif_class->recv_set(dpif, enable);
1117     log_operation(dpif, "recv_set", error);
1118     return error;
1119 }
1120
1121 /* Polls for an upcall from 'dpif'.  If successful, stores the upcall into
1122  * '*upcall', using 'buf' for storage.  Should only be called if
1123  * dpif_recv_set() has been used to enable receiving packets on 'dpif'.
1124  *
1125  * 'upcall->packet' and 'upcall->key' point into data in the caller-provided
1126  * 'buf', so their memory cannot be freed separately from 'buf'.  (This is
1127  * hardly a great way to do things but it works out OK for the dpif providers
1128  * and clients that exist so far.)
1129  *
1130  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  Returns EAGAIN
1131  * if no upcall is immediately available. */
1132 int
1133 dpif_recv(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall, struct ofpbuf *buf)
1134 {
1135     int error = dpif->dpif_class->recv(dpif, upcall, buf);
1136     if (!error && !VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl)) {
1137         struct ds flow;
1138         char *packet;
1139
1140         packet = ofp_packet_to_string(upcall->packet->data,
1141                                       upcall->packet->size);
1142
1143         ds_init(&flow);
1144         odp_flow_key_format(upcall->key, upcall->key_len, &flow);
1145
1146         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s",
1147                  dpif_name(dpif), dpif_upcall_type_to_string(upcall->type),
1148                  ds_cstr(&flow), packet);
1149
1150         ds_destroy(&flow);
1151         free(packet);
1152     } else if (error && error != EAGAIN) {
1153         log_operation(dpif, "recv", error);
1154     }
1155     return error;
1156 }
1157
1158 /* Discards all messages that would otherwise be received by dpif_recv() on
1159  * 'dpif'. */
1160 void
1161 dpif_recv_purge(struct dpif *dpif)
1162 {
1163     COVERAGE_INC(dpif_purge);
1164     if (dpif->dpif_class->recv_purge) {
1165         dpif->dpif_class->recv_purge(dpif);
1166     }
1167 }
1168
1169 /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued to be
1170  * received with dpif_recv(). */
1171 void
1172 dpif_recv_wait(struct dpif *dpif)
1173 {
1174     dpif->dpif_class->recv_wait(dpif);
1175 }
1176
1177 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'dpif' into '*engine_type'
1178  * and '*engine_id', respectively. */
1179 void
1180 dpif_get_netflow_ids(const struct dpif *dpif,
1181                      uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
1182 {
1183     *engine_type = dpif->netflow_engine_type;
1184     *engine_id = dpif->netflow_engine_id;
1185 }
1186
1187 /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a priority
1188  * value used for setting packet priority.
1189  * On success, returns 0 and stores the priority into '*priority'.
1190  * On failure, returns a positive errno value and stores 0 into '*priority'. */
1191 int
1192 dpif_queue_to_priority(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
1193                        uint32_t *priority)
1194 {
1195     int error = (dpif->dpif_class->queue_to_priority
1196                  ? dpif->dpif_class->queue_to_priority(dpif, queue_id,
1197                                                        priority)
1198                  : EOPNOTSUPP);
1199     if (error) {
1200         *priority = 0;
1201     }
1202     log_operation(dpif, "queue_to_priority", error);
1203     return error;
1204 }
1205 \f
1206 void
1207 dpif_init(struct dpif *dpif, const struct dpif_class *dpif_class,
1208           const char *name,
1209           uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id)
1210 {
1211     dpif->dpif_class = dpif_class;
1212     dpif->base_name = xstrdup(name);
1213     dpif->full_name = xasprintf("%s@%s", dpif_class->type, name);
1214     dpif->netflow_engine_type = netflow_engine_type;
1215     dpif->netflow_engine_id = netflow_engine_id;
1216 }
1217
1218 /* Undoes the results of initialization.
1219  *
1220  * Normally this function only needs to be called from dpif_close().
1221  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1222  * that occurs after initialization.  It this case dpif_close() would
1223  * never be called. */
1224 void
1225 dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close)
1226 {
1227     char *base_name = dpif->base_name;
1228     char *full_name = dpif->full_name;
1229
1230     if (close) {
1231         dpif->dpif_class->close(dpif);
1232     }
1233
1234     free(base_name);
1235     free(full_name);
1236 }
1237 \f
1238 static void
1239 log_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error)
1240 {
1241     if (!error) {
1242         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: %s success", dpif_name(dpif), operation);
1243     } else if (ofperr_is_valid(error)) {
1244         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1245                      dpif_name(dpif), operation, ofperr_get_name(error));
1246     } else {
1247         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1248                      dpif_name(dpif), operation, strerror(error));
1249     }
1250 }
1251
1252 static enum vlog_level
1253 flow_message_log_level(int error)
1254 {
1255     return error ? VLL_WARN : VLL_DBG;
1256 }
1257
1258 static bool
1259 should_log_flow_message(int error)
1260 {
1261     return !vlog_should_drop(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error),
1262                              error ? &error_rl : &dpmsg_rl);
1263 }
1264
1265 static void
1266 log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error, const char *operation,
1267                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
1268                  const struct dpif_flow_stats *stats,
1269                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1270 {
1271     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1272     ds_put_format(&ds, "%s: ", dpif_name(dpif));
1273     if (error) {
1274         ds_put_cstr(&ds, "failed to ");
1275     }
1276     ds_put_format(&ds, "%s ", operation);
1277     if (error) {
1278         ds_put_format(&ds, "(%s) ", strerror(error));
1279     }
1280     odp_flow_key_format(key, key_len, &ds);
1281     if (stats) {
1282         ds_put_cstr(&ds, ", ");
1283         dpif_flow_stats_format(stats, &ds);
1284     }
1285     if (actions || actions_len) {
1286         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1287         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1288     }
1289     vlog(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error), "%s", ds_cstr(&ds));
1290     ds_destroy(&ds);
1291 }
1292
1293 static void
1294 log_flow_put_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put,
1295                      int error)
1296 {
1297     if (should_log_flow_message(error)) {
1298         struct ds s;
1299
1300         ds_init(&s);
1301         ds_put_cstr(&s, "put");
1302         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1303             ds_put_cstr(&s, "[create]");
1304         }
1305         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY) {
1306             ds_put_cstr(&s, "[modify]");
1307         }
1308         if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1309             ds_put_cstr(&s, "[zero]");
1310         }
1311         log_flow_message(dpif, error, ds_cstr(&s),
1312                          put->key, put->key_len, put->stats,
1313                          put->actions, put->actions_len);
1314         ds_destroy(&s);
1315     }
1316 }
1317
1318 static void
1319 log_flow_del_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del,
1320                      int error)
1321 {
1322     if (should_log_flow_message(error)) {
1323         log_flow_message(dpif, error, "flow_del", del->key, del->key_len,
1324                          !error ? del->stats : NULL, NULL, 0);
1325     }
1326 }
1327
1328 static void
1329 log_execute_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute,
1330                     int error)
1331 {
1332     if (!(error ? VLOG_DROP_WARN(&error_rl) : VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl))) {
1333         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1334         char *packet;
1335
1336         packet = ofp_packet_to_string(execute->packet->data,
1337                                       execute->packet->size);
1338         ds_put_format(&ds, "%s: execute ", dpif_name(dpif));
1339         format_odp_actions(&ds, execute->actions, execute->actions_len);
1340         if (error) {
1341             ds_put_format(&ds, " failed (%s)", strerror(error));
1342         }
1343         ds_put_format(&ds, " on packet %s", packet);
1344         vlog(THIS_MODULE, error ? VLL_WARN : VLL_DBG, "%s", ds_cstr(&ds));
1345         ds_destroy(&ds);
1346         free(packet);
1347     }
1348 }