dpif: Add 'used' argument to dpif_flow_stats_extract().
[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 HAVE_NETLINK
62     &dpif_linux_class,
63 #endif
64     &dpif_netdev_class,
65 };
66
67 struct registered_dpif_class {
68     const struct dpif_class *dpif_class;
69     int refcount;
70 };
71 static struct shash dpif_classes = SHASH_INITIALIZER(&dpif_classes);
72 static struct sset dpif_blacklist = SSET_INITIALIZER(&dpif_blacklist);
73
74 /* Rate limit for individual messages going to or from the datapath, output at
75  * DBG level.  This is very high because, if these are enabled, it is because
76  * we really need to see them. */
77 static struct vlog_rate_limit dpmsg_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
78
79 /* Not really much point in logging many dpif errors. */
80 static struct vlog_rate_limit error_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(60, 5);
81
82 static void log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error,
83                              const char *operation,
84                              const struct nlattr *key, size_t key_len,
85                              const struct dpif_flow_stats *stats,
86                              const struct nlattr *actions, size_t actions_len);
87 static void log_operation(const struct dpif *, const char *operation,
88                           int error);
89 static bool should_log_flow_message(int error);
90 static void log_flow_put_message(struct dpif *, const struct dpif_flow_put *,
91                                  int error);
92 static void log_flow_del_message(struct dpif *, const struct dpif_flow_del *,
93                                  int error);
94 static void log_execute_message(struct dpif *, const struct dpif_execute *,
95                                 int error);
96
97 static void
98 dp_initialize(void)
99 {
100     static int status = -1;
101
102     if (status < 0) {
103         int i;
104
105         status = 0;
106         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(base_dpif_classes); i++) {
107             dp_register_provider(base_dpif_classes[i]);
108         }
109     }
110 }
111
112 /* Registers a new datapath provider.  After successful registration, new
113  * datapaths of that type can be opened using dpif_open(). */
114 int
115 dp_register_provider(const struct dpif_class *new_class)
116 {
117     struct registered_dpif_class *registered_class;
118
119     if (sset_contains(&dpif_blacklist, new_class->type)) {
120         VLOG_DBG("attempted to register blacklisted provider: %s",
121                  new_class->type);
122         return EINVAL;
123     }
124
125     if (shash_find(&dpif_classes, new_class->type)) {
126         VLOG_WARN("attempted to register duplicate datapath provider: %s",
127                   new_class->type);
128         return EEXIST;
129     }
130
131     registered_class = xmalloc(sizeof *registered_class);
132     registered_class->dpif_class = new_class;
133     registered_class->refcount = 0;
134
135     shash_add(&dpif_classes, new_class->type, registered_class);
136
137     return 0;
138 }
139
140 /* Unregisters a datapath provider.  'type' must have been previously
141  * registered and not currently be in use by any dpifs.  After unregistration
142  * new datapaths of that type cannot be opened using dpif_open(). */
143 int
144 dp_unregister_provider(const char *type)
145 {
146     struct shash_node *node;
147     struct registered_dpif_class *registered_class;
148
149     node = shash_find(&dpif_classes, type);
150     if (!node) {
151         VLOG_WARN("attempted to unregister a datapath provider that is not "
152                   "registered: %s", type);
153         return EAFNOSUPPORT;
154     }
155
156     registered_class = node->data;
157     if (registered_class->refcount) {
158         VLOG_WARN("attempted to unregister in use datapath provider: %s", type);
159         return EBUSY;
160     }
161
162     shash_delete(&dpif_classes, node);
163     free(registered_class);
164
165     return 0;
166 }
167
168 /* Blacklists a provider.  Causes future calls of dp_register_provider() with
169  * a dpif_class which implements 'type' to fail. */
170 void
171 dp_blacklist_provider(const char *type)
172 {
173     sset_add(&dpif_blacklist, type);
174 }
175
176 /* Clears 'types' and enumerates the types of all currently registered datapath
177  * providers into it.  The caller must first initialize the sset. */
178 void
179 dp_enumerate_types(struct sset *types)
180 {
181     struct shash_node *node;
182
183     dp_initialize();
184     sset_clear(types);
185
186     SHASH_FOR_EACH(node, &dpif_classes) {
187         const struct registered_dpif_class *registered_class = node->data;
188         sset_add(types, registered_class->dpif_class->type);
189     }
190 }
191
192 /* Clears 'names' and enumerates the names of all known created datapaths with
193  * the given 'type'.  The caller must first initialize the sset.  Returns 0 if
194  * successful, otherwise a positive errno value.
195  *
196  * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable.  This is not
197  * considered an error. */
198 int
199 dp_enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
200 {
201     const struct registered_dpif_class *registered_class;
202     const struct dpif_class *dpif_class;
203     int error;
204
205     dp_initialize();
206     sset_clear(names);
207
208     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
209     if (!registered_class) {
210         VLOG_WARN("could not enumerate unknown type: %s", type);
211         return EAFNOSUPPORT;
212     }
213
214     dpif_class = registered_class->dpif_class;
215     error = dpif_class->enumerate ? dpif_class->enumerate(names) : 0;
216
217     if (error) {
218         VLOG_WARN("failed to enumerate %s datapaths: %s", dpif_class->type,
219                    strerror(error));
220     }
221
222     return error;
223 }
224
225 /* Parses 'datapath_name_', which is of the form [type@]name into its
226  * component pieces.  'name' and 'type' must be freed by the caller.
227  *
228  * The returned 'type' is normalized, as if by dpif_normalize_type(). */
229 void
230 dp_parse_name(const char *datapath_name_, char **name, char **type)
231 {
232     char *datapath_name = xstrdup(datapath_name_);
233     char *separator;
234
235     separator = strchr(datapath_name, '@');
236     if (separator) {
237         *separator = '\0';
238         *type = datapath_name;
239         *name = xstrdup(dpif_normalize_type(separator + 1));
240     } else {
241         *name = datapath_name;
242         *type = xstrdup(dpif_normalize_type(NULL));
243     }
244 }
245
246 static int
247 do_open(const char *name, const char *type, bool create, struct dpif **dpifp)
248 {
249     struct dpif *dpif = NULL;
250     int error;
251     struct registered_dpif_class *registered_class;
252
253     dp_initialize();
254
255     type = dpif_normalize_type(type);
256
257     registered_class = shash_find_data(&dpif_classes, type);
258     if (!registered_class) {
259         VLOG_WARN("could not create datapath %s of unknown type %s", name,
260                   type);
261         error = EAFNOSUPPORT;
262         goto exit;
263     }
264
265     error = registered_class->dpif_class->open(registered_class->dpif_class,
266                                                name, create, &dpif);
267     if (!error) {
268         assert(dpif->dpif_class == registered_class->dpif_class);
269         registered_class->refcount++;
270     }
271
272 exit:
273     *dpifp = error ? NULL : dpif;
274     return error;
275 }
276
277 /* Tries to open an existing datapath named 'name' and type 'type'.  Will fail
278  * if no datapath with 'name' and 'type' exists.  'type' may be either NULL or
279  * the empty string to specify the default system type.  Returns 0 if
280  * successful, otherwise a positive errno value.  On success stores a pointer
281  * to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
282 int
283 dpif_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
284 {
285     return do_open(name, type, false, dpifp);
286 }
287
288 /* Tries to create and open a new datapath with the given 'name' and 'type'.
289  * 'type' may be either NULL or the empty string to specify the default system
290  * type.  Will fail if a datapath with 'name' and 'type' already exists.
291  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On success
292  * stores a pointer to the datapath in '*dpifp', otherwise a null pointer. */
293 int
294 dpif_create(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
295 {
296     return do_open(name, type, true, dpifp);
297 }
298
299 /* Tries to open a datapath with the given 'name' and 'type', creating it if it
300  * does not exist.  'type' may be either NULL or the empty string to specify
301  * the default system type.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
302  * errno value. On success stores a pointer to the datapath in '*dpifp',
303  * otherwise a null pointer. */
304 int
305 dpif_create_and_open(const char *name, const char *type, struct dpif **dpifp)
306 {
307     int error;
308
309     error = dpif_create(name, type, dpifp);
310     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
311         error = dpif_open(name, type, dpifp);
312         if (error) {
313             VLOG_WARN("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
314                       name, strerror(error));
315         }
316     } else if (error) {
317         VLOG_WARN("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
318     }
319     return error;
320 }
321
322 /* Closes and frees the connection to 'dpif'.  Does not destroy the datapath
323  * itself; call dpif_delete() first, instead, if that is desirable. */
324 void
325 dpif_close(struct dpif *dpif)
326 {
327     if (dpif) {
328         struct registered_dpif_class *registered_class;
329
330         registered_class = shash_find_data(&dpif_classes,
331                 dpif->dpif_class->type);
332         assert(registered_class);
333         assert(registered_class->refcount);
334
335         registered_class->refcount--;
336         dpif_uninit(dpif, true);
337     }
338 }
339
340 /* Performs periodic work needed by 'dpif'. */
341 void
342 dpif_run(struct dpif *dpif)
343 {
344     if (dpif->dpif_class->run) {
345         dpif->dpif_class->run(dpif);
346     }
347 }
348
349 /* Arranges for poll_block() to wake up when dp_run() needs to be called for
350  * 'dpif'. */
351 void
352 dpif_wait(struct dpif *dpif)
353 {
354     if (dpif->dpif_class->wait) {
355         dpif->dpif_class->wait(dpif);
356     }
357 }
358
359 /* Returns the name of datapath 'dpif' prefixed with the type
360  * (for use in log messages). */
361 const char *
362 dpif_name(const struct dpif *dpif)
363 {
364     return dpif->full_name;
365 }
366
367 /* Returns the name of datapath 'dpif' without the type
368  * (for use in device names). */
369 const char *
370 dpif_base_name(const struct dpif *dpif)
371 {
372     return dpif->base_name;
373 }
374
375 /* Returns the fully spelled out name for the given datapath 'type'.
376  *
377  * Normalized type string can be compared with strcmp().  Unnormalized type
378  * string might be the same even if they have different spellings. */
379 const char *
380 dpif_normalize_type(const char *type)
381 {
382     return type && type[0] ? type : "system";
383 }
384
385 /* Destroys the datapath that 'dpif' is connected to, first removing all of its
386  * ports.  After calling this function, it does not make sense to pass 'dpif'
387  * to any functions other than dpif_name() or dpif_close(). */
388 int
389 dpif_delete(struct dpif *dpif)
390 {
391     int error;
392
393     COVERAGE_INC(dpif_destroy);
394
395     error = dpif->dpif_class->destroy(dpif);
396     log_operation(dpif, "delete", error);
397     return error;
398 }
399
400 /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'.  Returns 0 if successful,
401  * otherwise a positive errno value. */
402 int
403 dpif_get_dp_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
404 {
405     int error = dpif->dpif_class->get_stats(dpif, stats);
406     if (error) {
407         memset(stats, 0, sizeof *stats);
408     }
409     log_operation(dpif, "get_stats", error);
410     return error;
411 }
412
413 /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'dpif'.  If 'port_nop' is
414  * non-null and its value is not UINT16_MAX, then attempts to use the
415  * value as the port number.
416  *
417  * If successful, returns 0 and sets '*port_nop' to the new port's port
418  * number (if 'port_nop' is non-null).  On failure, returns a positive
419  * errno value and sets '*port_nop' to UINT16_MAX (if 'port_nop' is
420  * non-null). */
421 int
422 dpif_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev, uint16_t *port_nop)
423 {
424     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
425     uint16_t port_no = UINT16_MAX;
426     int error;
427
428     COVERAGE_INC(dpif_port_add);
429
430     if (port_nop) {
431         port_no = *port_nop;
432     }
433
434     error = dpif->dpif_class->port_add(dpif, netdev, &port_no);
435     if (!error) {
436         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: added %s as port %"PRIu16,
437                     dpif_name(dpif), netdev_name, port_no);
438     } else {
439         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to add %s as port: %s",
440                      dpif_name(dpif), netdev_name, strerror(error));
441         port_no = UINT16_MAX;
442     }
443     if (port_nop) {
444         *port_nop = port_no;
445     }
446     return error;
447 }
448
449 /* Attempts to remove 'dpif''s port number 'port_no'.  Returns 0 if successful,
450  * otherwise a positive errno value. */
451 int
452 dpif_port_del(struct dpif *dpif, uint16_t port_no)
453 {
454     int error;
455
456     COVERAGE_INC(dpif_port_del);
457
458     error = dpif->dpif_class->port_del(dpif, port_no);
459     if (!error) {
460         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port_del(%"PRIu16")",
461                     dpif_name(dpif), port_no);
462     } else {
463         log_operation(dpif, "port_del", error);
464     }
465     return error;
466 }
467
468 /* Makes a deep copy of 'src' into 'dst'. */
469 void
470 dpif_port_clone(struct dpif_port *dst, const struct dpif_port *src)
471 {
472     dst->name = xstrdup(src->name);
473     dst->type = xstrdup(src->type);
474     dst->port_no = src->port_no;
475 }
476
477 /* Frees memory allocated to members of 'dpif_port'.
478  *
479  * Do not call this function on a dpif_port obtained from
480  * dpif_port_dump_next(): that function retains ownership of the data in the
481  * dpif_port. */
482 void
483 dpif_port_destroy(struct dpif_port *dpif_port)
484 {
485     free(dpif_port->name);
486     free(dpif_port->type);
487 }
488
489 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
490  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
491  * value.
492  *
493  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
494  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
495 int
496 dpif_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
497                           struct dpif_port *port)
498 {
499     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_number(dpif, port_no, port);
500     if (!error) {
501         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port %"PRIu16" is device %s",
502                     dpif_name(dpif), port_no, port->name);
503     } else {
504         memset(port, 0, sizeof *port);
505         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %"PRIu16": %s",
506                      dpif_name(dpif), port_no, strerror(error));
507     }
508     return error;
509 }
510
511 /* Looks up port named 'devname' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
512  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
513  * value.
514  *
515  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
516  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
517 int
518 dpif_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
519                         struct dpif_port *port)
520 {
521     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, port);
522     if (!error) {
523         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: device %s is on port %"PRIu16,
524                     dpif_name(dpif), devname, port->port_no);
525     } else {
526         memset(port, 0, sizeof *port);
527
528         /* For ENOENT or ENODEV we use DBG level because the caller is probably
529          * interested in whether 'dpif' actually has a port 'devname', so that
530          * it's not an issue worth logging if it doesn't.  Other errors are
531          * uncommon and more likely to indicate a real problem. */
532         VLOG_RL(&error_rl,
533                 error == ENOENT || error == ENODEV ? VLL_DBG : VLL_WARN,
534                 "%s: failed to query port %s: %s",
535                 dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
536     }
537     return error;
538 }
539
540 /* Returns one greater than the maximum port number accepted in flow
541  * actions. */
542 int
543 dpif_get_max_ports(const struct dpif *dpif)
544 {
545     return dpif->dpif_class->get_max_ports(dpif);
546 }
547
548 /* Returns the Netlink PID value to supply in OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
549  * as the OVS_USERSPACE_ATTR_PID attribute's value, for use in flows whose
550  * packets arrived on port 'port_no'.
551  *
552  * A 'port_no' of UINT16_MAX is a special case: it returns a reserved PID, not
553  * allocated to any port, that the client may use for special purposes.
554  *
555  * The return value is only meaningful when DPIF_UC_ACTION has been enabled in
556  * the 'dpif''s listen mask.  It is allowed to change when DPIF_UC_ACTION is
557  * disabled and then re-enabled, so a client that does that must be prepared to
558  * update all of the flows that it installed that contain
559  * OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions. */
560 uint32_t
561 dpif_port_get_pid(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no)
562 {
563     return (dpif->dpif_class->port_get_pid
564             ? (dpif->dpif_class->port_get_pid)(dpif, port_no)
565             : 0);
566 }
567
568 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and copies
569  * the port's name into the 'name_size' bytes in 'name', ensuring that the
570  * result is null-terminated.  On failure, returns a positive errno value and
571  * makes 'name' the empty string. */
572 int
573 dpif_port_get_name(struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
574                    char *name, size_t name_size)
575 {
576     struct dpif_port port;
577     int error;
578
579     assert(name_size > 0);
580
581     error = dpif_port_query_by_number(dpif, port_no, &port);
582     if (!error) {
583         ovs_strlcpy(name, port.name, name_size);
584         dpif_port_destroy(&port);
585     } else {
586         *name = '\0';
587     }
588     return error;
589 }
590
591 /* Initializes 'dump' to begin dumping the ports in a dpif.
592  *
593  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
594  * dump operation is provided when it is completed by calling
595  * dpif_port_dump_done().
596  */
597 void
598 dpif_port_dump_start(struct dpif_port_dump *dump, const struct dpif *dpif)
599 {
600     dump->dpif = dpif;
601     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_start(dpif, &dump->state);
602     log_operation(dpif, "port_dump_start", dump->error);
603 }
604
605 /* Attempts to retrieve another port from 'dump', which must have been
606  * initialized with dpif_port_dump_start().  On success, stores a new dpif_port
607  * into 'port' and returns true.  On failure, returns false.
608  *
609  * Failure might indicate an actual error or merely that the last port has been
610  * dumped.  An error status for the entire dump operation is provided when it
611  * is completed by calling dpif_port_dump_done().
612  *
613  * The dpif owns the data stored in 'port'.  It will remain valid until at
614  * least the next time 'dump' is passed to dpif_port_dump_next() or
615  * dpif_port_dump_done(). */
616 bool
617 dpif_port_dump_next(struct dpif_port_dump *dump, struct dpif_port *port)
618 {
619     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
620
621     if (dump->error) {
622         return false;
623     }
624
625     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_next(dpif, dump->state, port);
626     if (dump->error == EOF) {
627         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all ports", dpif_name(dpif));
628     } else {
629         log_operation(dpif, "port_dump_next", dump->error);
630     }
631
632     if (dump->error) {
633         dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
634         return false;
635     }
636     return true;
637 }
638
639 /* Completes port table dump operation 'dump', which must have been initialized
640  * with dpif_port_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
641  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
642 int
643 dpif_port_dump_done(struct dpif_port_dump *dump)
644 {
645     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
646     if (!dump->error) {
647         dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
648         log_operation(dpif, "port_dump_done", dump->error);
649     }
650     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
651 }
652
653 /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
654  * 'dpif' has changed, this function does one of the following:
655  *
656  * - Stores the name of the device that was added to or deleted from 'dpif' in
657  *   '*devnamep' and returns 0.  The caller is responsible for freeing
658  *   '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
659  *
660  * - Returns ENOBUFS and sets '*devnamep' to NULL.
661  *
662  * This function may also return 'false positives', where it returns 0 and
663  * '*devnamep' names a device that was not actually added or deleted or it
664  * returns ENOBUFS without any change.
665  *
666  * Returns EAGAIN if the set of ports in 'dpif' has not changed.  May also
667  * return other positive errno values to indicate that something has gone
668  * wrong. */
669 int
670 dpif_port_poll(const struct dpif *dpif, char **devnamep)
671 {
672     int error = dpif->dpif_class->port_poll(dpif, devnamep);
673     if (error) {
674         *devnamep = NULL;
675     }
676     return error;
677 }
678
679 /* Arranges for the poll loop to wake up when port_poll(dpif) will return a
680  * value other than EAGAIN. */
681 void
682 dpif_port_poll_wait(const struct dpif *dpif)
683 {
684     dpif->dpif_class->port_poll_wait(dpif);
685 }
686
687 /* Extracts the flow stats for a packet.  The 'flow' and 'packet'
688  * arguments must have been initialized through a call to flow_extract().
689  * 'used' is stored into stats->used. */
690 void
691 dpif_flow_stats_extract(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
692                         long long int used, struct dpif_flow_stats *stats)
693 {
694     stats->tcp_flags = packet_get_tcp_flags(packet, flow);
695     stats->n_bytes = packet->size;
696     stats->n_packets = 1;
697     stats->used = used;
698 }
699
700 /* Appends a human-readable representation of 'stats' to 's'. */
701 void
702 dpif_flow_stats_format(const struct dpif_flow_stats *stats, struct ds *s)
703 {
704     ds_put_format(s, "packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
705                   stats->n_packets, stats->n_bytes);
706     if (stats->used) {
707         ds_put_format(s, "%.3fs", (time_msec() - stats->used) / 1000.0);
708     } else {
709         ds_put_format(s, "never");
710     }
711     if (stats->tcp_flags) {
712         ds_put_cstr(s, ", flags:");
713         packet_format_tcp_flags(s, stats->tcp_flags);
714     }
715 }
716
717 /* Deletes all flows from 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a
718  * positive errno value.  */
719 int
720 dpif_flow_flush(struct dpif *dpif)
721 {
722     int error;
723
724     COVERAGE_INC(dpif_flow_flush);
725
726     error = dpif->dpif_class->flow_flush(dpif);
727     log_operation(dpif, "flow_flush", error);
728     return error;
729 }
730
731 /* Queries 'dpif' for a flow entry.  The flow is specified by the Netlink
732  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
733  * 'key'.
734  *
735  * Returns 0 if successful.  If no flow matches, returns ENOENT.  On other
736  * failure, returns a positive errno value.
737  *
738  * If 'actionsp' is nonnull, then on success '*actionsp' will be set to an
739  * ofpbuf owned by the caller that contains the Netlink attributes for the
740  * flow's actions.  The caller must free the ofpbuf (with ofpbuf_delete()) when
741  * it is no longer needed.
742  *
743  * If 'stats' is nonnull, then on success it will be updated with the flow's
744  * statistics. */
745 int
746 dpif_flow_get(const struct dpif *dpif,
747               const struct nlattr *key, size_t key_len,
748               struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats)
749 {
750     int error;
751
752     COVERAGE_INC(dpif_flow_get);
753
754     error = dpif->dpif_class->flow_get(dpif, key, key_len, actionsp, stats);
755     if (error) {
756         if (actionsp) {
757             *actionsp = NULL;
758         }
759         if (stats) {
760             memset(stats, 0, sizeof *stats);
761         }
762     }
763     if (should_log_flow_message(error)) {
764         const struct nlattr *actions;
765         size_t actions_len;
766
767         if (!error && actionsp) {
768             actions = (*actionsp)->data;
769             actions_len = (*actionsp)->size;
770         } else {
771             actions = NULL;
772             actions_len = 0;
773         }
774         log_flow_message(dpif, error, "flow_get", key, key_len, stats,
775                          actions, actions_len);
776     }
777     return error;
778 }
779
780 static int
781 dpif_flow_put__(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
782 {
783     int error;
784
785     COVERAGE_INC(dpif_flow_put);
786     assert(!(put->flags & ~(DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY
787                             | DPIF_FP_ZERO_STATS)));
788
789     error = dpif->dpif_class->flow_put(dpif, put);
790     if (error && put->stats) {
791         memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
792     }
793     log_flow_put_message(dpif, put, error);
794     return error;
795 }
796
797 /* Adds or modifies a flow in 'dpif'.  The flow is specified by the Netlink
798  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
799  * 'key'.  The associated actions are specified by the Netlink attributes with
800  * types OVS_ACTION_ATTR_* in the 'actions_len' bytes starting at 'actions'.
801  *
802  * - If the flow's key does not exist in 'dpif', then the flow will be added if
803  *   'flags' includes DPIF_FP_CREATE.  Otherwise the operation will fail with
804  *   ENOENT.
805  *
806  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be zeroed.
807  *
808  * - If the flow's key does exist in 'dpif', then the flow's actions will be
809  *   updated if 'flags' includes DPIF_FP_MODIFY.  Otherwise the operation will
810  *   fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated, then its statistics
811  *   will be zeroed if 'flags' includes DPIF_FP_ZERO_STATS, and left as-is
812  *   otherwise.
813  *
814  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
815  *   flow's statistics before the update.
816  */
817 int
818 dpif_flow_put(struct dpif *dpif, enum dpif_flow_put_flags flags,
819               const struct nlattr *key, size_t key_len,
820               const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
821               struct dpif_flow_stats *stats)
822 {
823     struct dpif_flow_put put;
824
825     put.flags = flags;
826     put.key = key;
827     put.key_len = key_len;
828     put.actions = actions;
829     put.actions_len = actions_len;
830     put.stats = stats;
831     return dpif_flow_put__(dpif, &put);
832 }
833
834 static int
835 dpif_flow_del__(struct dpif *dpif, struct dpif_flow_del *del)
836 {
837     int error;
838
839     COVERAGE_INC(dpif_flow_del);
840
841     error = dpif->dpif_class->flow_del(dpif, del);
842     if (error && del->stats) {
843         memset(del->stats, 0, sizeof *del->stats);
844     }
845     log_flow_del_message(dpif, del, error);
846     return error;
847 }
848
849 /* Deletes a flow from 'dpif' and returns 0, or returns ENOENT if 'dpif' does
850  * not contain such a flow.  The flow is specified by the Netlink attributes
851  * with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at 'key'.
852  *
853  * If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
854  * flow's statistics before its deletion. */
855 int
856 dpif_flow_del(struct dpif *dpif,
857               const struct nlattr *key, size_t key_len,
858               struct dpif_flow_stats *stats)
859 {
860     struct dpif_flow_del del;
861
862     del.key = key;
863     del.key_len = key_len;
864     del.stats = stats;
865     return dpif_flow_del__(dpif, &del);
866 }
867
868 /* Initializes 'dump' to begin dumping the flows in a dpif.
869  *
870  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
871  * dump operation is provided when it is completed by calling
872  * dpif_flow_dump_done().
873  */
874 void
875 dpif_flow_dump_start(struct dpif_flow_dump *dump, const struct dpif *dpif)
876 {
877     dump->dpif = dpif;
878     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_start(dpif, &dump->state);
879     log_operation(dpif, "flow_dump_start", dump->error);
880 }
881
882 /* Attempts to retrieve another flow from 'dump', which must have been
883  * initialized with dpif_flow_dump_start().  On success, updates the output
884  * parameters as described below and returns true.  Otherwise, returns false.
885  * Failure might indicate an actual error or merely the end of the flow table.
886  * An error status for the entire dump operation is provided when it is
887  * completed by calling dpif_flow_dump_done().
888  *
889  * On success, if 'key' and 'key_len' are nonnull then '*key' and '*key_len'
890  * will be set to Netlink attributes with types OVS_KEY_ATTR_* representing the
891  * dumped flow's key.  If 'actions' and 'actions_len' are nonnull then they are
892  * set to Netlink attributes with types OVS_ACTION_ATTR_* representing the
893  * dumped flow's actions.  If 'stats' is nonnull then it will be set to the
894  * dumped flow's statistics.
895  *
896  * All of the returned data is owned by 'dpif', not by the caller, and the
897  * caller must not modify or free it.  'dpif' guarantees that it remains
898  * accessible and unchanging until at least the next call to 'flow_dump_next'
899  * or 'flow_dump_done' for 'dump'. */
900 bool
901 dpif_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump *dump,
902                     const struct nlattr **key, size_t *key_len,
903                     const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
904                     const struct dpif_flow_stats **stats)
905 {
906     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
907     int error = dump->error;
908
909     if (!error) {
910         error = dpif->dpif_class->flow_dump_next(dpif, dump->state,
911                                                  key, key_len,
912                                                  actions, actions_len,
913                                                  stats);
914         if (error) {
915             dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
916         }
917     }
918     if (error) {
919         if (key) {
920             *key = NULL;
921             *key_len = 0;
922         }
923         if (actions) {
924             *actions = NULL;
925             *actions_len = 0;
926         }
927         if (stats) {
928             *stats = NULL;
929         }
930     }
931     if (!dump->error) {
932         if (error == EOF) {
933             VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all flows", dpif_name(dpif));
934         } else if (should_log_flow_message(error)) {
935             log_flow_message(dpif, error, "flow_dump",
936                              key ? *key : NULL, key ? *key_len : 0,
937                              stats ? *stats : NULL, actions ? *actions : NULL,
938                              actions ? *actions_len : 0);
939         }
940     }
941     dump->error = error;
942     return !error;
943 }
944
945 /* Completes flow table dump operation 'dump', which must have been initialized
946  * with dpif_flow_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
947  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
948 int
949 dpif_flow_dump_done(struct dpif_flow_dump *dump)
950 {
951     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
952     if (!dump->error) {
953         dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
954         log_operation(dpif, "flow_dump_done", dump->error);
955     }
956     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
957 }
958
959 static int
960 dpif_execute__(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute)
961 {
962     int error;
963
964     COVERAGE_INC(dpif_execute);
965     if (execute->actions_len > 0) {
966         error = dpif->dpif_class->execute(dpif, execute);
967     } else {
968         error = 0;
969     }
970
971     log_execute_message(dpif, execute, error);
972
973     return error;
974 }
975
976 /* Causes 'dpif' to perform the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on
977  * the Ethernet frame specified in 'packet' taken from the flow specified in
978  * the 'key_len' bytes of 'key'.  ('key' is mostly redundant with 'packet', but
979  * it contains some metadata that cannot be recovered from 'packet', such as
980  * tun_id and in_port.)
981  *
982  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
983 int
984 dpif_execute(struct dpif *dpif,
985              const struct nlattr *key, size_t key_len,
986              const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
987              const struct ofpbuf *buf)
988 {
989     struct dpif_execute execute;
990
991     execute.key = key;
992     execute.key_len = key_len;
993     execute.actions = actions;
994     execute.actions_len = actions_len;
995     execute.packet = buf;
996     return dpif_execute__(dpif, &execute);
997 }
998
999 /* Executes each of the 'n_ops' operations in 'ops' on 'dpif', in the order in
1000  * which they are specified, placing each operation's results in the "output"
1001  * members documented in comments.
1002  *
1003  * This function exists because some datapaths can perform batched operations
1004  * faster than individual operations. */
1005 void
1006 dpif_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
1007 {
1008     size_t i;
1009
1010     if (dpif->dpif_class->operate) {
1011         dpif->dpif_class->operate(dpif, ops, n_ops);
1012
1013         for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1014             struct dpif_op *op = ops[i];
1015
1016             switch (op->type) {
1017             case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1018                 log_flow_put_message(dpif, &op->u.flow_put, op->error);
1019                 break;
1020
1021             case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1022                 log_flow_del_message(dpif, &op->u.flow_del, op->error);
1023                 break;
1024
1025             case DPIF_OP_EXECUTE:
1026                 log_execute_message(dpif, &op->u.execute, op->error);
1027                 break;
1028             }
1029         }
1030         return;
1031     }
1032
1033     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1034         struct dpif_op *op = ops[i];
1035
1036         switch (op->type) {
1037         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1038             op->error = dpif_flow_put__(dpif, &op->u.flow_put);
1039             break;
1040
1041         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1042             op->error = dpif_flow_del__(dpif, &op->u.flow_del);
1043             break;
1044
1045         case DPIF_OP_EXECUTE:
1046             op->error = dpif_execute__(dpif, &op->u.execute);
1047             break;
1048
1049         default:
1050             NOT_REACHED();
1051         }
1052     }
1053 }
1054
1055
1056 /* Returns a string that represents 'type', for use in log messages. */
1057 const char *
1058 dpif_upcall_type_to_string(enum dpif_upcall_type type)
1059 {
1060     switch (type) {
1061     case DPIF_UC_MISS: return "miss";
1062     case DPIF_UC_ACTION: return "action";
1063     case DPIF_N_UC_TYPES: default: return "<unknown>";
1064     }
1065 }
1066
1067 /* Enables or disables receiving packets with dpif_recv() on 'dpif'.  Returns 0
1068  * if successful, otherwise a positive errno value.
1069  *
1070  * Turning packet receive off and then back on may change the Netlink PID
1071  * assignments returned by dpif_port_get_pid().  If the client does this, it
1072  * must update all of the flows that have OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
1073  * using the new PID assignment. */
1074 int
1075 dpif_recv_set(struct dpif *dpif, bool enable)
1076 {
1077     int error = dpif->dpif_class->recv_set(dpif, enable);
1078     log_operation(dpif, "recv_set", error);
1079     return error;
1080 }
1081
1082 /* Polls for an upcall from 'dpif'.  If successful, stores the upcall into
1083  * '*upcall', using 'buf' for storage.  Should only be called if
1084  * dpif_recv_set() has been used to enable receiving packets on 'dpif'.
1085  *
1086  * 'upcall->packet' and 'upcall->key' point into data in the caller-provided
1087  * 'buf', so their memory cannot be freed separately from 'buf'.  (This is
1088  * hardly a great way to do things but it works out OK for the dpif providers
1089  * and clients that exist so far.)
1090  *
1091  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  Returns EAGAIN
1092  * if no upcall is immediately available. */
1093 int
1094 dpif_recv(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall, struct ofpbuf *buf)
1095 {
1096     int error = dpif->dpif_class->recv(dpif, upcall, buf);
1097     if (!error && !VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl)) {
1098         struct ds flow;
1099         char *packet;
1100
1101         packet = ofp_packet_to_string(upcall->packet->data,
1102                                       upcall->packet->size);
1103
1104         ds_init(&flow);
1105         odp_flow_key_format(upcall->key, upcall->key_len, &flow);
1106
1107         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s",
1108                  dpif_name(dpif), dpif_upcall_type_to_string(upcall->type),
1109                  ds_cstr(&flow), packet);
1110
1111         ds_destroy(&flow);
1112         free(packet);
1113     } else if (error && error != EAGAIN) {
1114         log_operation(dpif, "recv", error);
1115     }
1116     return error;
1117 }
1118
1119 /* Discards all messages that would otherwise be received by dpif_recv() on
1120  * 'dpif'. */
1121 void
1122 dpif_recv_purge(struct dpif *dpif)
1123 {
1124     COVERAGE_INC(dpif_purge);
1125     if (dpif->dpif_class->recv_purge) {
1126         dpif->dpif_class->recv_purge(dpif);
1127     }
1128 }
1129
1130 /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued to be
1131  * received with dpif_recv(). */
1132 void
1133 dpif_recv_wait(struct dpif *dpif)
1134 {
1135     dpif->dpif_class->recv_wait(dpif);
1136 }
1137
1138 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'dpif' into '*engine_type'
1139  * and '*engine_id', respectively. */
1140 void
1141 dpif_get_netflow_ids(const struct dpif *dpif,
1142                      uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
1143 {
1144     *engine_type = dpif->netflow_engine_type;
1145     *engine_id = dpif->netflow_engine_id;
1146 }
1147
1148 /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a priority
1149  * value used for setting packet priority.
1150  * On success, returns 0 and stores the priority into '*priority'.
1151  * On failure, returns a positive errno value and stores 0 into '*priority'. */
1152 int
1153 dpif_queue_to_priority(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
1154                        uint32_t *priority)
1155 {
1156     int error = (dpif->dpif_class->queue_to_priority
1157                  ? dpif->dpif_class->queue_to_priority(dpif, queue_id,
1158                                                        priority)
1159                  : EOPNOTSUPP);
1160     if (error) {
1161         *priority = 0;
1162     }
1163     log_operation(dpif, "queue_to_priority", error);
1164     return error;
1165 }
1166 \f
1167 void
1168 dpif_init(struct dpif *dpif, const struct dpif_class *dpif_class,
1169           const char *name,
1170           uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id)
1171 {
1172     dpif->dpif_class = dpif_class;
1173     dpif->base_name = xstrdup(name);
1174     dpif->full_name = xasprintf("%s@%s", dpif_class->type, name);
1175     dpif->netflow_engine_type = netflow_engine_type;
1176     dpif->netflow_engine_id = netflow_engine_id;
1177 }
1178
1179 /* Undoes the results of initialization.
1180  *
1181  * Normally this function only needs to be called from dpif_close().
1182  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1183  * that occurs after initialization.  It this case dpif_close() would
1184  * never be called. */
1185 void
1186 dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close)
1187 {
1188     char *base_name = dpif->base_name;
1189     char *full_name = dpif->full_name;
1190
1191     if (close) {
1192         dpif->dpif_class->close(dpif);
1193     }
1194
1195     free(base_name);
1196     free(full_name);
1197 }
1198 \f
1199 static void
1200 log_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error)
1201 {
1202     if (!error) {
1203         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: %s success", dpif_name(dpif), operation);
1204     } else if (ofperr_is_valid(error)) {
1205         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1206                      dpif_name(dpif), operation, ofperr_get_name(error));
1207     } else {
1208         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1209                      dpif_name(dpif), operation, strerror(error));
1210     }
1211 }
1212
1213 static enum vlog_level
1214 flow_message_log_level(int error)
1215 {
1216     return error ? VLL_WARN : VLL_DBG;
1217 }
1218
1219 static bool
1220 should_log_flow_message(int error)
1221 {
1222     return !vlog_should_drop(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error),
1223                              error ? &error_rl : &dpmsg_rl);
1224 }
1225
1226 static void
1227 log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error, const char *operation,
1228                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
1229                  const struct dpif_flow_stats *stats,
1230                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1231 {
1232     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1233     ds_put_format(&ds, "%s: ", dpif_name(dpif));
1234     if (error) {
1235         ds_put_cstr(&ds, "failed to ");
1236     }
1237     ds_put_format(&ds, "%s ", operation);
1238     if (error) {
1239         ds_put_format(&ds, "(%s) ", strerror(error));
1240     }
1241     odp_flow_key_format(key, key_len, &ds);
1242     if (stats) {
1243         ds_put_cstr(&ds, ", ");
1244         dpif_flow_stats_format(stats, &ds);
1245     }
1246     if (actions || actions_len) {
1247         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1248         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1249     }
1250     vlog(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error), "%s", ds_cstr(&ds));
1251     ds_destroy(&ds);
1252 }
1253
1254 static void
1255 log_flow_put_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put,
1256                      int error)
1257 {
1258     if (should_log_flow_message(error)) {
1259         struct ds s;
1260
1261         ds_init(&s);
1262         ds_put_cstr(&s, "put");
1263         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1264             ds_put_cstr(&s, "[create]");
1265         }
1266         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY) {
1267             ds_put_cstr(&s, "[modify]");
1268         }
1269         if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1270             ds_put_cstr(&s, "[zero]");
1271         }
1272         log_flow_message(dpif, error, ds_cstr(&s),
1273                          put->key, put->key_len, put->stats,
1274                          put->actions, put->actions_len);
1275         ds_destroy(&s);
1276     }
1277 }
1278
1279 static void
1280 log_flow_del_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del,
1281                      int error)
1282 {
1283     if (should_log_flow_message(error)) {
1284         log_flow_message(dpif, error, "flow_del", del->key, del->key_len,
1285                          !error ? del->stats : NULL, NULL, 0);
1286     }
1287 }
1288
1289 static void
1290 log_execute_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute,
1291                     int error)
1292 {
1293     if (!(error ? VLOG_DROP_WARN(&error_rl) : VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl))) {
1294         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1295         char *packet;
1296
1297         packet = ofp_packet_to_string(execute->packet->data,
1298                                       execute->packet->size);
1299         ds_put_format(&ds, "%s: execute ", dpif_name(dpif));
1300         format_odp_actions(&ds, execute->actions, execute->actions_len);
1301         if (error) {
1302             ds_put_format(&ds, " failed (%s)", strerror(error));
1303         }
1304         ds_put_format(&ds, " on packet %s", packet);
1305         vlog(THIS_MODULE, error ? VLL_WARN : VLL_DBG, "%s", ds_cstr(&ds));
1306         ds_destroy(&ds);
1307         free(packet);
1308     }
1309 }