dpif: Add function to get the dpif type.
[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 };
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 type of datapath 'dpif'. */
376 const char *
377 dpif_type(const struct dpif *dpif)
378 {
379     return dpif->dpif_class->type;
380 }
381
382 /* Returns the fully spelled out name for the given datapath 'type'.
383  *
384  * Normalized type string can be compared with strcmp().  Unnormalized type
385  * string might be the same even if they have different spellings. */
386 const char *
387 dpif_normalize_type(const char *type)
388 {
389     return type && type[0] ? type : "system";
390 }
391
392 /* Destroys the datapath that 'dpif' is connected to, first removing all of its
393  * ports.  After calling this function, it does not make sense to pass 'dpif'
394  * to any functions other than dpif_name() or dpif_close(). */
395 int
396 dpif_delete(struct dpif *dpif)
397 {
398     int error;
399
400     COVERAGE_INC(dpif_destroy);
401
402     error = dpif->dpif_class->destroy(dpif);
403     log_operation(dpif, "delete", error);
404     return error;
405 }
406
407 /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'.  Returns 0 if successful,
408  * otherwise a positive errno value. */
409 int
410 dpif_get_dp_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
411 {
412     int error = dpif->dpif_class->get_stats(dpif, stats);
413     if (error) {
414         memset(stats, 0, sizeof *stats);
415     }
416     log_operation(dpif, "get_stats", error);
417     return error;
418 }
419
420 /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'dpif'.  If 'port_nop' is
421  * non-null and its value is not UINT32_MAX, then attempts to use the
422  * value as the port number.
423  *
424  * If successful, returns 0 and sets '*port_nop' to the new port's port
425  * number (if 'port_nop' is non-null).  On failure, returns a positive
426  * errno value and sets '*port_nop' to UINT32_MAX (if 'port_nop' is
427  * non-null). */
428 int
429 dpif_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev, uint32_t *port_nop)
430 {
431     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
432     uint32_t port_no = UINT32_MAX;
433     int error;
434
435     COVERAGE_INC(dpif_port_add);
436
437     if (port_nop) {
438         port_no = *port_nop;
439     }
440
441     error = dpif->dpif_class->port_add(dpif, netdev, &port_no);
442     if (!error) {
443         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: added %s as port %"PRIu32,
444                     dpif_name(dpif), netdev_name, port_no);
445     } else {
446         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to add %s as port: %s",
447                      dpif_name(dpif), netdev_name, strerror(error));
448         port_no = UINT32_MAX;
449     }
450     if (port_nop) {
451         *port_nop = port_no;
452     }
453     return error;
454 }
455
456 /* Attempts to remove 'dpif''s port number 'port_no'.  Returns 0 if successful,
457  * otherwise a positive errno value. */
458 int
459 dpif_port_del(struct dpif *dpif, uint32_t port_no)
460 {
461     int error;
462
463     COVERAGE_INC(dpif_port_del);
464
465     error = dpif->dpif_class->port_del(dpif, port_no);
466     if (!error) {
467         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port_del(%"PRIu32")",
468                     dpif_name(dpif), port_no);
469     } else {
470         log_operation(dpif, "port_del", error);
471     }
472     return error;
473 }
474
475 /* Makes a deep copy of 'src' into 'dst'. */
476 void
477 dpif_port_clone(struct dpif_port *dst, const struct dpif_port *src)
478 {
479     dst->name = xstrdup(src->name);
480     dst->type = xstrdup(src->type);
481     dst->port_no = src->port_no;
482 }
483
484 /* Frees memory allocated to members of 'dpif_port'.
485  *
486  * Do not call this function on a dpif_port obtained from
487  * dpif_port_dump_next(): that function retains ownership of the data in the
488  * dpif_port. */
489 void
490 dpif_port_destroy(struct dpif_port *dpif_port)
491 {
492     free(dpif_port->name);
493     free(dpif_port->type);
494 }
495
496 /* Checks if port named 'devname' exists in 'dpif'.  If so, returns
497  * true; otherwise, returns false. */
498 bool
499 dpif_port_exists(const struct dpif *dpif, const char *devname)
500 {
501     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, NULL);
502     if (error != 0 && error != ENODEV) {
503         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %s: %s",
504                      dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
505     }
506
507     return !error;
508 }
509
510 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
511  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
512  * value.
513  *
514  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
515  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
516 int
517 dpif_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
518                           struct dpif_port *port)
519 {
520     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_number(dpif, port_no, port);
521     if (!error) {
522         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: port %"PRIu32" is device %s",
523                     dpif_name(dpif), port_no, port->name);
524     } else {
525         memset(port, 0, sizeof *port);
526         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to query port %"PRIu32": %s",
527                      dpif_name(dpif), port_no, strerror(error));
528     }
529     return error;
530 }
531
532 /* Looks up port named 'devname' in 'dpif'.  On success, returns 0 and
533  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
534  * value.
535  *
536  * The caller owns the data in 'port' and must free it with
537  * dpif_port_destroy() when it is no longer needed. */
538 int
539 dpif_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
540                         struct dpif_port *port)
541 {
542     int error = dpif->dpif_class->port_query_by_name(dpif, devname, port);
543     if (!error) {
544         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: device %s is on port %"PRIu32,
545                     dpif_name(dpif), devname, port->port_no);
546     } else {
547         memset(port, 0, sizeof *port);
548
549         /* For ENOENT or ENODEV we use DBG level because the caller is probably
550          * interested in whether 'dpif' actually has a port 'devname', so that
551          * it's not an issue worth logging if it doesn't.  Other errors are
552          * uncommon and more likely to indicate a real problem. */
553         VLOG_RL(&error_rl,
554                 error == ENOENT || error == ENODEV ? VLL_DBG : VLL_WARN,
555                 "%s: failed to query port %s: %s",
556                 dpif_name(dpif), devname, strerror(error));
557     }
558     return error;
559 }
560
561 /* Returns one greater than the maximum port number accepted in flow
562  * actions. */
563 int
564 dpif_get_max_ports(const struct dpif *dpif)
565 {
566     return dpif->dpif_class->get_max_ports(dpif);
567 }
568
569 /* Returns the Netlink PID value to supply in OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
570  * as the OVS_USERSPACE_ATTR_PID attribute's value, for use in flows whose
571  * packets arrived on port 'port_no'.
572  *
573  * A 'port_no' of UINT32_MAX is a special case: it returns a reserved PID, not
574  * allocated to any port, that the client may use for special purposes.
575  *
576  * The return value is only meaningful when DPIF_UC_ACTION has been enabled in
577  * the 'dpif''s listen mask.  It is allowed to change when DPIF_UC_ACTION is
578  * disabled and then re-enabled, so a client that does that must be prepared to
579  * update all of the flows that it installed that contain
580  * OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions. */
581 uint32_t
582 dpif_port_get_pid(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no)
583 {
584     return (dpif->dpif_class->port_get_pid
585             ? (dpif->dpif_class->port_get_pid)(dpif, port_no)
586             : 0);
587 }
588
589 /* Looks up port number 'port_no' in 'dpif'.  On success, returns 0 and copies
590  * the port's name into the 'name_size' bytes in 'name', ensuring that the
591  * result is null-terminated.  On failure, returns a positive errno value and
592  * makes 'name' the empty string. */
593 int
594 dpif_port_get_name(struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
595                    char *name, size_t name_size)
596 {
597     struct dpif_port port;
598     int error;
599
600     assert(name_size > 0);
601
602     error = dpif_port_query_by_number(dpif, port_no, &port);
603     if (!error) {
604         ovs_strlcpy(name, port.name, name_size);
605         dpif_port_destroy(&port);
606     } else {
607         *name = '\0';
608     }
609     return error;
610 }
611
612 /* Initializes 'dump' to begin dumping the ports in a dpif.
613  *
614  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
615  * dump operation is provided when it is completed by calling
616  * dpif_port_dump_done().
617  */
618 void
619 dpif_port_dump_start(struct dpif_port_dump *dump, const struct dpif *dpif)
620 {
621     dump->dpif = dpif;
622     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_start(dpif, &dump->state);
623     log_operation(dpif, "port_dump_start", dump->error);
624 }
625
626 /* Attempts to retrieve another port from 'dump', which must have been
627  * initialized with dpif_port_dump_start().  On success, stores a new dpif_port
628  * into 'port' and returns true.  On failure, returns false.
629  *
630  * Failure might indicate an actual error or merely that the last port has been
631  * dumped.  An error status for the entire dump operation is provided when it
632  * is completed by calling dpif_port_dump_done().
633  *
634  * The dpif owns the data stored in 'port'.  It will remain valid until at
635  * least the next time 'dump' is passed to dpif_port_dump_next() or
636  * dpif_port_dump_done(). */
637 bool
638 dpif_port_dump_next(struct dpif_port_dump *dump, struct dpif_port *port)
639 {
640     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
641
642     if (dump->error) {
643         return false;
644     }
645
646     dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_next(dpif, dump->state, port);
647     if (dump->error == EOF) {
648         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all ports", dpif_name(dpif));
649     } else {
650         log_operation(dpif, "port_dump_next", dump->error);
651     }
652
653     if (dump->error) {
654         dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
655         return false;
656     }
657     return true;
658 }
659
660 /* Completes port table dump operation 'dump', which must have been initialized
661  * with dpif_port_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
662  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
663 int
664 dpif_port_dump_done(struct dpif_port_dump *dump)
665 {
666     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
667     if (!dump->error) {
668         dump->error = dpif->dpif_class->port_dump_done(dpif, dump->state);
669         log_operation(dpif, "port_dump_done", dump->error);
670     }
671     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
672 }
673
674 /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
675  * 'dpif' has changed, this function does one of the following:
676  *
677  * - Stores the name of the device that was added to or deleted from 'dpif' in
678  *   '*devnamep' and returns 0.  The caller is responsible for freeing
679  *   '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
680  *
681  * - Returns ENOBUFS and sets '*devnamep' to NULL.
682  *
683  * This function may also return 'false positives', where it returns 0 and
684  * '*devnamep' names a device that was not actually added or deleted or it
685  * returns ENOBUFS without any change.
686  *
687  * Returns EAGAIN if the set of ports in 'dpif' has not changed.  May also
688  * return other positive errno values to indicate that something has gone
689  * wrong. */
690 int
691 dpif_port_poll(const struct dpif *dpif, char **devnamep)
692 {
693     int error = dpif->dpif_class->port_poll(dpif, devnamep);
694     if (error) {
695         *devnamep = NULL;
696     }
697     return error;
698 }
699
700 /* Arranges for the poll loop to wake up when port_poll(dpif) will return a
701  * value other than EAGAIN. */
702 void
703 dpif_port_poll_wait(const struct dpif *dpif)
704 {
705     dpif->dpif_class->port_poll_wait(dpif);
706 }
707
708 /* Extracts the flow stats for a packet.  The 'flow' and 'packet'
709  * arguments must have been initialized through a call to flow_extract().
710  * 'used' is stored into stats->used. */
711 void
712 dpif_flow_stats_extract(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
713                         long long int used, struct dpif_flow_stats *stats)
714 {
715     stats->tcp_flags = packet_get_tcp_flags(packet, flow);
716     stats->n_bytes = packet->size;
717     stats->n_packets = 1;
718     stats->used = used;
719 }
720
721 /* Appends a human-readable representation of 'stats' to 's'. */
722 void
723 dpif_flow_stats_format(const struct dpif_flow_stats *stats, struct ds *s)
724 {
725     ds_put_format(s, "packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
726                   stats->n_packets, stats->n_bytes);
727     if (stats->used) {
728         ds_put_format(s, "%.3fs", (time_msec() - stats->used) / 1000.0);
729     } else {
730         ds_put_format(s, "never");
731     }
732     if (stats->tcp_flags) {
733         ds_put_cstr(s, ", flags:");
734         packet_format_tcp_flags(s, stats->tcp_flags);
735     }
736 }
737
738 /* Deletes all flows from 'dpif'.  Returns 0 if successful, otherwise a
739  * positive errno value.  */
740 int
741 dpif_flow_flush(struct dpif *dpif)
742 {
743     int error;
744
745     COVERAGE_INC(dpif_flow_flush);
746
747     error = dpif->dpif_class->flow_flush(dpif);
748     log_operation(dpif, "flow_flush", error);
749     return error;
750 }
751
752 /* Queries 'dpif' for a flow entry.  The flow is specified by the Netlink
753  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
754  * 'key'.
755  *
756  * Returns 0 if successful.  If no flow matches, returns ENOENT.  On other
757  * failure, returns a positive errno value.
758  *
759  * If 'actionsp' is nonnull, then on success '*actionsp' will be set to an
760  * ofpbuf owned by the caller that contains the Netlink attributes for the
761  * flow's actions.  The caller must free the ofpbuf (with ofpbuf_delete()) when
762  * it is no longer needed.
763  *
764  * If 'stats' is nonnull, then on success it will be updated with the flow's
765  * statistics. */
766 int
767 dpif_flow_get(const struct dpif *dpif,
768               const struct nlattr *key, size_t key_len,
769               struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats)
770 {
771     int error;
772
773     COVERAGE_INC(dpif_flow_get);
774
775     error = dpif->dpif_class->flow_get(dpif, key, key_len, actionsp, stats);
776     if (error) {
777         if (actionsp) {
778             *actionsp = NULL;
779         }
780         if (stats) {
781             memset(stats, 0, sizeof *stats);
782         }
783     }
784     if (should_log_flow_message(error)) {
785         const struct nlattr *actions;
786         size_t actions_len;
787
788         if (!error && actionsp) {
789             actions = (*actionsp)->data;
790             actions_len = (*actionsp)->size;
791         } else {
792             actions = NULL;
793             actions_len = 0;
794         }
795         log_flow_message(dpif, error, "flow_get", key, key_len, stats,
796                          actions, actions_len);
797     }
798     return error;
799 }
800
801 static int
802 dpif_flow_put__(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
803 {
804     int error;
805
806     COVERAGE_INC(dpif_flow_put);
807     assert(!(put->flags & ~(DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY
808                             | DPIF_FP_ZERO_STATS)));
809
810     error = dpif->dpif_class->flow_put(dpif, put);
811     if (error && put->stats) {
812         memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
813     }
814     log_flow_put_message(dpif, put, error);
815     return error;
816 }
817
818 /* Adds or modifies a flow in 'dpif'.  The flow is specified by the Netlink
819  * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
820  * 'key'.  The associated actions are specified by the Netlink attributes with
821  * types OVS_ACTION_ATTR_* in the 'actions_len' bytes starting at 'actions'.
822  *
823  * - If the flow's key does not exist in 'dpif', then the flow will be added if
824  *   'flags' includes DPIF_FP_CREATE.  Otherwise the operation will fail with
825  *   ENOENT.
826  *
827  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be zeroed.
828  *
829  * - If the flow's key does exist in 'dpif', then the flow's actions will be
830  *   updated if 'flags' includes DPIF_FP_MODIFY.  Otherwise the operation will
831  *   fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated, then its statistics
832  *   will be zeroed if 'flags' includes DPIF_FP_ZERO_STATS, and left as-is
833  *   otherwise.
834  *
835  *   If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
836  *   flow's statistics before the update.
837  */
838 int
839 dpif_flow_put(struct dpif *dpif, enum dpif_flow_put_flags flags,
840               const struct nlattr *key, size_t key_len,
841               const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
842               struct dpif_flow_stats *stats)
843 {
844     struct dpif_flow_put put;
845
846     put.flags = flags;
847     put.key = key;
848     put.key_len = key_len;
849     put.actions = actions;
850     put.actions_len = actions_len;
851     put.stats = stats;
852     return dpif_flow_put__(dpif, &put);
853 }
854
855 static int
856 dpif_flow_del__(struct dpif *dpif, struct dpif_flow_del *del)
857 {
858     int error;
859
860     COVERAGE_INC(dpif_flow_del);
861
862     error = dpif->dpif_class->flow_del(dpif, del);
863     if (error && del->stats) {
864         memset(del->stats, 0, sizeof *del->stats);
865     }
866     log_flow_del_message(dpif, del, error);
867     return error;
868 }
869
870 /* Deletes a flow from 'dpif' and returns 0, or returns ENOENT if 'dpif' does
871  * not contain such a flow.  The flow is specified by the Netlink attributes
872  * with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at 'key'.
873  *
874  * If the operation succeeds, then 'stats', if nonnull, will be set to the
875  * flow's statistics before its deletion. */
876 int
877 dpif_flow_del(struct dpif *dpif,
878               const struct nlattr *key, size_t key_len,
879               struct dpif_flow_stats *stats)
880 {
881     struct dpif_flow_del del;
882
883     del.key = key;
884     del.key_len = key_len;
885     del.stats = stats;
886     return dpif_flow_del__(dpif, &del);
887 }
888
889 /* Initializes 'dump' to begin dumping the flows in a dpif.
890  *
891  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
892  * dump operation is provided when it is completed by calling
893  * dpif_flow_dump_done().
894  */
895 void
896 dpif_flow_dump_start(struct dpif_flow_dump *dump, const struct dpif *dpif)
897 {
898     dump->dpif = dpif;
899     dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_start(dpif, &dump->state);
900     log_operation(dpif, "flow_dump_start", dump->error);
901 }
902
903 /* Attempts to retrieve another flow from 'dump', which must have been
904  * initialized with dpif_flow_dump_start().  On success, updates the output
905  * parameters as described below and returns true.  Otherwise, returns false.
906  * Failure might indicate an actual error or merely the end of the flow table.
907  * An error status for the entire dump operation is provided when it is
908  * completed by calling dpif_flow_dump_done().
909  *
910  * On success, if 'key' and 'key_len' are nonnull then '*key' and '*key_len'
911  * will be set to Netlink attributes with types OVS_KEY_ATTR_* representing the
912  * dumped flow's key.  If 'actions' and 'actions_len' are nonnull then they are
913  * set to Netlink attributes with types OVS_ACTION_ATTR_* representing the
914  * dumped flow's actions.  If 'stats' is nonnull then it will be set to the
915  * dumped flow's statistics.
916  *
917  * All of the returned data is owned by 'dpif', not by the caller, and the
918  * caller must not modify or free it.  'dpif' guarantees that it remains
919  * accessible and unchanging until at least the next call to 'flow_dump_next'
920  * or 'flow_dump_done' for 'dump'. */
921 bool
922 dpif_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump *dump,
923                     const struct nlattr **key, size_t *key_len,
924                     const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
925                     const struct dpif_flow_stats **stats)
926 {
927     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
928     int error = dump->error;
929
930     if (!error) {
931         error = dpif->dpif_class->flow_dump_next(dpif, dump->state,
932                                                  key, key_len,
933                                                  actions, actions_len,
934                                                  stats);
935         if (error) {
936             dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
937         }
938     }
939     if (error) {
940         if (key) {
941             *key = NULL;
942             *key_len = 0;
943         }
944         if (actions) {
945             *actions = NULL;
946             *actions_len = 0;
947         }
948         if (stats) {
949             *stats = NULL;
950         }
951     }
952     if (!dump->error) {
953         if (error == EOF) {
954             VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: dumped all flows", dpif_name(dpif));
955         } else if (should_log_flow_message(error)) {
956             log_flow_message(dpif, error, "flow_dump",
957                              key ? *key : NULL, key ? *key_len : 0,
958                              stats ? *stats : NULL, actions ? *actions : NULL,
959                              actions ? *actions_len : 0);
960         }
961     }
962     dump->error = error;
963     return !error;
964 }
965
966 /* Completes flow table dump operation 'dump', which must have been initialized
967  * with dpif_flow_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
968  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
969 int
970 dpif_flow_dump_done(struct dpif_flow_dump *dump)
971 {
972     const struct dpif *dpif = dump->dpif;
973     if (!dump->error) {
974         dump->error = dpif->dpif_class->flow_dump_done(dpif, dump->state);
975         log_operation(dpif, "flow_dump_done", dump->error);
976     }
977     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
978 }
979
980 static int
981 dpif_execute__(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute)
982 {
983     int error;
984
985     COVERAGE_INC(dpif_execute);
986     if (execute->actions_len > 0) {
987         error = dpif->dpif_class->execute(dpif, execute);
988     } else {
989         error = 0;
990     }
991
992     log_execute_message(dpif, execute, error);
993
994     return error;
995 }
996
997 /* Causes 'dpif' to perform the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on
998  * the Ethernet frame specified in 'packet' taken from the flow specified in
999  * the 'key_len' bytes of 'key'.  ('key' is mostly redundant with 'packet', but
1000  * it contains some metadata that cannot be recovered from 'packet', such as
1001  * tunnel and in_port.)
1002  *
1003  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
1004 int
1005 dpif_execute(struct dpif *dpif,
1006              const struct nlattr *key, size_t key_len,
1007              const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
1008              const struct ofpbuf *buf)
1009 {
1010     struct dpif_execute execute;
1011
1012     execute.key = key;
1013     execute.key_len = key_len;
1014     execute.actions = actions;
1015     execute.actions_len = actions_len;
1016     execute.packet = buf;
1017     return dpif_execute__(dpif, &execute);
1018 }
1019
1020 /* Executes each of the 'n_ops' operations in 'ops' on 'dpif', in the order in
1021  * which they are specified, placing each operation's results in the "output"
1022  * members documented in comments.
1023  *
1024  * This function exists because some datapaths can perform batched operations
1025  * faster than individual operations. */
1026 void
1027 dpif_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
1028 {
1029     size_t i;
1030
1031     if (dpif->dpif_class->operate) {
1032         dpif->dpif_class->operate(dpif, ops, n_ops);
1033
1034         for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1035             struct dpif_op *op = ops[i];
1036
1037             switch (op->type) {
1038             case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1039                 log_flow_put_message(dpif, &op->u.flow_put, op->error);
1040                 break;
1041
1042             case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1043                 log_flow_del_message(dpif, &op->u.flow_del, op->error);
1044                 break;
1045
1046             case DPIF_OP_EXECUTE:
1047                 log_execute_message(dpif, &op->u.execute, op->error);
1048                 break;
1049             }
1050         }
1051         return;
1052     }
1053
1054     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1055         struct dpif_op *op = ops[i];
1056
1057         switch (op->type) {
1058         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1059             op->error = dpif_flow_put__(dpif, &op->u.flow_put);
1060             break;
1061
1062         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1063             op->error = dpif_flow_del__(dpif, &op->u.flow_del);
1064             break;
1065
1066         case DPIF_OP_EXECUTE:
1067             op->error = dpif_execute__(dpif, &op->u.execute);
1068             break;
1069
1070         default:
1071             NOT_REACHED();
1072         }
1073     }
1074 }
1075
1076
1077 /* Returns a string that represents 'type', for use in log messages. */
1078 const char *
1079 dpif_upcall_type_to_string(enum dpif_upcall_type type)
1080 {
1081     switch (type) {
1082     case DPIF_UC_MISS: return "miss";
1083     case DPIF_UC_ACTION: return "action";
1084     case DPIF_N_UC_TYPES: default: return "<unknown>";
1085     }
1086 }
1087
1088 /* Enables or disables receiving packets with dpif_recv() on 'dpif'.  Returns 0
1089  * if successful, otherwise a positive errno value.
1090  *
1091  * Turning packet receive off and then back on may change the Netlink PID
1092  * assignments returned by dpif_port_get_pid().  If the client does this, it
1093  * must update all of the flows that have OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE actions
1094  * using the new PID assignment. */
1095 int
1096 dpif_recv_set(struct dpif *dpif, bool enable)
1097 {
1098     int error = dpif->dpif_class->recv_set(dpif, enable);
1099     log_operation(dpif, "recv_set", error);
1100     return error;
1101 }
1102
1103 /* Polls for an upcall from 'dpif'.  If successful, stores the upcall into
1104  * '*upcall', using 'buf' for storage.  Should only be called if
1105  * dpif_recv_set() has been used to enable receiving packets on 'dpif'.
1106  *
1107  * 'upcall->packet' and 'upcall->key' point into data in the caller-provided
1108  * 'buf', so their memory cannot be freed separately from 'buf'.  (This is
1109  * hardly a great way to do things but it works out OK for the dpif providers
1110  * and clients that exist so far.)
1111  *
1112  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  Returns EAGAIN
1113  * if no upcall is immediately available. */
1114 int
1115 dpif_recv(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall, struct ofpbuf *buf)
1116 {
1117     int error = dpif->dpif_class->recv(dpif, upcall, buf);
1118     if (!error && !VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl)) {
1119         struct ds flow;
1120         char *packet;
1121
1122         packet = ofp_packet_to_string(upcall->packet->data,
1123                                       upcall->packet->size);
1124
1125         ds_init(&flow);
1126         odp_flow_key_format(upcall->key, upcall->key_len, &flow);
1127
1128         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s",
1129                  dpif_name(dpif), dpif_upcall_type_to_string(upcall->type),
1130                  ds_cstr(&flow), packet);
1131
1132         ds_destroy(&flow);
1133         free(packet);
1134     } else if (error && error != EAGAIN) {
1135         log_operation(dpif, "recv", error);
1136     }
1137     return error;
1138 }
1139
1140 /* Discards all messages that would otherwise be received by dpif_recv() on
1141  * 'dpif'. */
1142 void
1143 dpif_recv_purge(struct dpif *dpif)
1144 {
1145     COVERAGE_INC(dpif_purge);
1146     if (dpif->dpif_class->recv_purge) {
1147         dpif->dpif_class->recv_purge(dpif);
1148     }
1149 }
1150
1151 /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued to be
1152  * received with dpif_recv(). */
1153 void
1154 dpif_recv_wait(struct dpif *dpif)
1155 {
1156     dpif->dpif_class->recv_wait(dpif);
1157 }
1158
1159 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'dpif' into '*engine_type'
1160  * and '*engine_id', respectively. */
1161 void
1162 dpif_get_netflow_ids(const struct dpif *dpif,
1163                      uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
1164 {
1165     *engine_type = dpif->netflow_engine_type;
1166     *engine_id = dpif->netflow_engine_id;
1167 }
1168
1169 /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a priority
1170  * value used for setting packet priority.
1171  * On success, returns 0 and stores the priority into '*priority'.
1172  * On failure, returns a positive errno value and stores 0 into '*priority'. */
1173 int
1174 dpif_queue_to_priority(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
1175                        uint32_t *priority)
1176 {
1177     int error = (dpif->dpif_class->queue_to_priority
1178                  ? dpif->dpif_class->queue_to_priority(dpif, queue_id,
1179                                                        priority)
1180                  : EOPNOTSUPP);
1181     if (error) {
1182         *priority = 0;
1183     }
1184     log_operation(dpif, "queue_to_priority", error);
1185     return error;
1186 }
1187 \f
1188 void
1189 dpif_init(struct dpif *dpif, const struct dpif_class *dpif_class,
1190           const char *name,
1191           uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id)
1192 {
1193     dpif->dpif_class = dpif_class;
1194     dpif->base_name = xstrdup(name);
1195     dpif->full_name = xasprintf("%s@%s", dpif_class->type, name);
1196     dpif->netflow_engine_type = netflow_engine_type;
1197     dpif->netflow_engine_id = netflow_engine_id;
1198 }
1199
1200 /* Undoes the results of initialization.
1201  *
1202  * Normally this function only needs to be called from dpif_close().
1203  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1204  * that occurs after initialization.  It this case dpif_close() would
1205  * never be called. */
1206 void
1207 dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close)
1208 {
1209     char *base_name = dpif->base_name;
1210     char *full_name = dpif->full_name;
1211
1212     if (close) {
1213         dpif->dpif_class->close(dpif);
1214     }
1215
1216     free(base_name);
1217     free(full_name);
1218 }
1219 \f
1220 static void
1221 log_operation(const struct dpif *dpif, const char *operation, int error)
1222 {
1223     if (!error) {
1224         VLOG_DBG_RL(&dpmsg_rl, "%s: %s success", dpif_name(dpif), operation);
1225     } else if (ofperr_is_valid(error)) {
1226         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1227                      dpif_name(dpif), operation, ofperr_get_name(error));
1228     } else {
1229         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: %s failed (%s)",
1230                      dpif_name(dpif), operation, strerror(error));
1231     }
1232 }
1233
1234 static enum vlog_level
1235 flow_message_log_level(int error)
1236 {
1237     return error ? VLL_WARN : VLL_DBG;
1238 }
1239
1240 static bool
1241 should_log_flow_message(int error)
1242 {
1243     return !vlog_should_drop(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error),
1244                              error ? &error_rl : &dpmsg_rl);
1245 }
1246
1247 static void
1248 log_flow_message(const struct dpif *dpif, int error, const char *operation,
1249                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
1250                  const struct dpif_flow_stats *stats,
1251                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1252 {
1253     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1254     ds_put_format(&ds, "%s: ", dpif_name(dpif));
1255     if (error) {
1256         ds_put_cstr(&ds, "failed to ");
1257     }
1258     ds_put_format(&ds, "%s ", operation);
1259     if (error) {
1260         ds_put_format(&ds, "(%s) ", strerror(error));
1261     }
1262     odp_flow_key_format(key, key_len, &ds);
1263     if (stats) {
1264         ds_put_cstr(&ds, ", ");
1265         dpif_flow_stats_format(stats, &ds);
1266     }
1267     if (actions || actions_len) {
1268         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1269         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1270     }
1271     vlog(THIS_MODULE, flow_message_log_level(error), "%s", ds_cstr(&ds));
1272     ds_destroy(&ds);
1273 }
1274
1275 static void
1276 log_flow_put_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put,
1277                      int error)
1278 {
1279     if (should_log_flow_message(error)) {
1280         struct ds s;
1281
1282         ds_init(&s);
1283         ds_put_cstr(&s, "put");
1284         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1285             ds_put_cstr(&s, "[create]");
1286         }
1287         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY) {
1288             ds_put_cstr(&s, "[modify]");
1289         }
1290         if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1291             ds_put_cstr(&s, "[zero]");
1292         }
1293         log_flow_message(dpif, error, ds_cstr(&s),
1294                          put->key, put->key_len, put->stats,
1295                          put->actions, put->actions_len);
1296         ds_destroy(&s);
1297     }
1298 }
1299
1300 static void
1301 log_flow_del_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del,
1302                      int error)
1303 {
1304     if (should_log_flow_message(error)) {
1305         log_flow_message(dpif, error, "flow_del", del->key, del->key_len,
1306                          !error ? del->stats : NULL, NULL, 0);
1307     }
1308 }
1309
1310 static void
1311 log_execute_message(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute,
1312                     int error)
1313 {
1314     if (!(error ? VLOG_DROP_WARN(&error_rl) : VLOG_DROP_DBG(&dpmsg_rl))) {
1315         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1316         char *packet;
1317
1318         packet = ofp_packet_to_string(execute->packet->data,
1319                                       execute->packet->size);
1320         ds_put_format(&ds, "%s: execute ", dpif_name(dpif));
1321         format_odp_actions(&ds, execute->actions, execute->actions_len);
1322         if (error) {
1323             ds_put_format(&ds, " failed (%s)", strerror(error));
1324         }
1325         ds_put_format(&ds, " on packet %s", packet);
1326         vlog(THIS_MODULE, error ? VLL_WARN : VLL_DBG, "%s", ds_cstr(&ds));
1327         ds_destroy(&ds);
1328         free(packet);
1329     }
1330 }