314761d388adf7c08c645f1d5937bec0eacd3a24
[sliver-openvswitch.git] / lib / socket-util.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 "socket-util.h"
19 #include <arpa/inet.h>
20 #include <assert.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <fcntl.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <netdb.h>
25 #include <poll.h>
26 #include <stddef.h>
27 #include <stdio.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <string.h>
30 #include <sys/resource.h>
31 #include <sys/socket.h>
32 #include <sys/stat.h>
33 #include <sys/un.h>
34 #include <unistd.h>
35 #include "dynamic-string.h"
36 #include "fatal-signal.h"
37 #include "packets.h"
38 #include "poll-loop.h"
39 #include "util.h"
40 #include "vlog.h"
41 #if AF_PACKET && __linux__
42 #include <linux/if_packet.h>
43 #endif
44 #ifdef HAVE_NETLINK
45 #include "netlink-protocol.h"
46 #include "netlink-socket.h"
47 #endif
48
49 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(socket_util);
50
51 /* #ifdefs make it a pain to maintain code: you have to try to build both ways.
52  * Thus, this file compiles all of the code regardless of the target, by
53  * writing "if (LINUX)" instead of "#ifdef __linux__". */
54 #ifdef __linux__
55 #define LINUX 1
56 #else
57 #define LINUX 0
58 #endif
59
60 #ifndef O_DIRECTORY
61 #define O_DIRECTORY 0
62 #endif
63
64 static int getsockopt_int(int fd, int level, int option, const char *optname,
65                           int *valuep);
66
67 /* Sets 'fd' to non-blocking mode.  Returns 0 if successful, otherwise a
68  * positive errno value. */
69 int
70 set_nonblocking(int fd)
71 {
72     int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
73     if (flags != -1) {
74         if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) != -1) {
75             return 0;
76         } else {
77             VLOG_ERR("fcntl(F_SETFL) failed: %s", strerror(errno));
78             return errno;
79         }
80     } else {
81         VLOG_ERR("fcntl(F_GETFL) failed: %s", strerror(errno));
82         return errno;
83     }
84 }
85
86 void
87 xset_nonblocking(int fd)
88 {
89     if (set_nonblocking(fd)) {
90         exit(EXIT_FAILURE);
91     }
92 }
93
94 static int
95 set_dscp(int fd, uint8_t dscp)
96 {
97     int val;
98
99     if (dscp > 63) {
100         return EINVAL;
101     }
102
103     val = dscp << 2;
104     if (setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_TOS, &val, sizeof val)) {
105         return errno;
106     }
107
108     return 0;
109 }
110
111 static bool
112 rlim_is_finite(rlim_t limit)
113 {
114     if (limit == RLIM_INFINITY) {
115         return false;
116     }
117
118 #ifdef RLIM_SAVED_CUR           /* FreeBSD 8.0 lacks RLIM_SAVED_CUR. */
119     if (limit == RLIM_SAVED_CUR) {
120         return false;
121     }
122 #endif
123
124 #ifdef RLIM_SAVED_MAX           /* FreeBSD 8.0 lacks RLIM_SAVED_MAX. */
125     if (limit == RLIM_SAVED_MAX) {
126         return false;
127     }
128 #endif
129
130     return true;
131 }
132
133 /* Returns the maximum valid FD value, plus 1. */
134 int
135 get_max_fds(void)
136 {
137     static int max_fds = -1;
138     if (max_fds < 0) {
139         struct rlimit r;
140         if (!getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &r) && rlim_is_finite(r.rlim_cur)) {
141             max_fds = r.rlim_cur;
142         } else {
143             VLOG_WARN("failed to obtain fd limit, defaulting to 1024");
144             max_fds = 1024;
145         }
146     }
147     return max_fds;
148 }
149
150 /* Translates 'host_name', which must be a string representation of an IP
151  * address, into a numeric IP address in '*addr'.  Returns 0 if successful,
152  * otherwise a positive errno value. */
153 int
154 lookup_ip(const char *host_name, struct in_addr *addr)
155 {
156     if (!inet_aton(host_name, addr)) {
157         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
158         VLOG_ERR_RL(&rl, "\"%s\" is not a valid IP address", host_name);
159         return ENOENT;
160     }
161     return 0;
162 }
163
164 /* Translates 'host_name', which must be a string representation of an IPv6
165  * address, into a numeric IPv6 address in '*addr'.  Returns 0 if successful,
166  * otherwise a positive errno value. */
167 int
168 lookup_ipv6(const char *host_name, struct in6_addr *addr)
169 {
170     if (inet_pton(AF_INET6, host_name, addr) != 1) {
171         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
172         VLOG_ERR_RL(&rl, "\"%s\" is not a valid IPv6 address", host_name);
173         return ENOENT;
174     }
175     return 0;
176 }
177
178 /* Translates 'host_name', which must be a host name or a string representation
179  * of an IP address, into a numeric IP address in '*addr'.  Returns 0 if
180  * successful, otherwise a positive errno value.
181  *
182  * Most Open vSwitch code should not use this because it causes deadlocks:
183  * gethostbyname() sends out a DNS request but that starts a new flow for which
184  * OVS must set up a flow, but it can't because it's waiting for a DNS reply.
185  * The synchronous lookup also delays other activity.  (Of course we can solve
186  * this but it doesn't seem worthwhile quite yet.)  */
187 int
188 lookup_hostname(const char *host_name, struct in_addr *addr)
189 {
190     struct hostent *h;
191
192     if (inet_aton(host_name, addr)) {
193         return 0;
194     }
195
196     h = gethostbyname(host_name);
197     if (h) {
198         *addr = *(struct in_addr *) h->h_addr;
199         return 0;
200     }
201
202     return (h_errno == HOST_NOT_FOUND ? ENOENT
203             : h_errno == TRY_AGAIN ? EAGAIN
204             : h_errno == NO_RECOVERY ? EIO
205             : h_errno == NO_ADDRESS ? ENXIO
206             : EINVAL);
207 }
208
209 /* Returns the error condition associated with socket 'fd' and resets the
210  * socket's error status. */
211 int
212 get_socket_error(int fd)
213 {
214     int error;
215
216     if (getsockopt_int(fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, "SO_ERROR", &error)) {
217         error = errno;
218     }
219     return error;
220 }
221
222 int
223 check_connection_completion(int fd)
224 {
225     struct pollfd pfd;
226     int retval;
227
228     pfd.fd = fd;
229     pfd.events = POLLOUT;
230     do {
231         retval = poll(&pfd, 1, 0);
232     } while (retval < 0 && errno == EINTR);
233     if (retval == 1) {
234         return get_socket_error(fd);
235     } else if (retval < 0) {
236         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
237         VLOG_ERR_RL(&rl, "poll: %s", strerror(errno));
238         return errno;
239     } else {
240         return EAGAIN;
241     }
242 }
243
244 /* Drain all the data currently in the receive queue of a datagram socket (and
245  * possibly additional data).  There is no way to know how many packets are in
246  * the receive queue, but we do know that the total number of bytes queued does
247  * not exceed the receive buffer size, so we pull packets until none are left
248  * or we've read that many bytes. */
249 int
250 drain_rcvbuf(int fd)
251 {
252     int rcvbuf;
253
254     rcvbuf = get_socket_rcvbuf(fd);
255     if (rcvbuf < 0) {
256         return -rcvbuf;
257     }
258
259     while (rcvbuf > 0) {
260         /* In Linux, specifying MSG_TRUNC in the flags argument causes the
261          * datagram length to be returned, even if that is longer than the
262          * buffer provided.  Thus, we can use a 1-byte buffer to discard the
263          * incoming datagram and still be able to account how many bytes were
264          * removed from the receive buffer.
265          *
266          * On other Unix-like OSes, MSG_TRUNC has no effect in the flags
267          * argument. */
268         char buffer[LINUX ? 1 : 2048];
269         ssize_t n_bytes = recv(fd, buffer, sizeof buffer,
270                                MSG_TRUNC | MSG_DONTWAIT);
271         if (n_bytes <= 0 || n_bytes >= rcvbuf) {
272             break;
273         }
274         rcvbuf -= n_bytes;
275     }
276     return 0;
277 }
278
279 /* Returns the size of socket 'sock''s receive buffer (SO_RCVBUF), or a
280  * negative errno value if an error occurs. */
281 int
282 get_socket_rcvbuf(int sock)
283 {
284     int rcvbuf;
285     int error;
286
287     error = getsockopt_int(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, "SO_RCVBUF", &rcvbuf);
288     return error ? -error : rcvbuf;
289 }
290
291 /* Reads and discards up to 'n' datagrams from 'fd', stopping as soon as no
292  * more data can be immediately read.  ('fd' should therefore be in
293  * non-blocking mode.)*/
294 void
295 drain_fd(int fd, size_t n_packets)
296 {
297     for (; n_packets > 0; n_packets--) {
298         /* 'buffer' only needs to be 1 byte long in most circumstances.  This
299          * size is defensive against the possibility that we someday want to
300          * use a Linux tap device without TUN_NO_PI, in which case a buffer
301          * smaller than sizeof(struct tun_pi) will give EINVAL on read. */
302         char buffer[128];
303         if (read(fd, buffer, sizeof buffer) <= 0) {
304             break;
305         }
306     }
307 }
308
309 /* Stores in '*un' a sockaddr_un that refers to file 'name'.  Stores in
310  * '*un_len' the size of the sockaddr_un. */
311 static void
312 make_sockaddr_un__(const char *name, struct sockaddr_un *un, socklen_t *un_len)
313 {
314     un->sun_family = AF_UNIX;
315     ovs_strzcpy(un->sun_path, name, sizeof un->sun_path);
316     *un_len = (offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
317                 + strlen (un->sun_path) + 1);
318 }
319
320 /* Stores in '*un' a sockaddr_un that refers to file 'name'.  Stores in
321  * '*un_len' the size of the sockaddr_un.
322  *
323  * Returns 0 on success, otherwise a positive errno value.  On success,
324  * '*dirfdp' is either -1 or a nonnegative file descriptor that the caller
325  * should close after using '*un' to bind or connect.  On failure, '*dirfdp' is
326  * -1. */
327 static int
328 make_sockaddr_un(const char *name, struct sockaddr_un *un, socklen_t *un_len,
329                  int *dirfdp)
330 {
331     enum { MAX_UN_LEN = sizeof un->sun_path - 1 };
332
333     *dirfdp = -1;
334     if (strlen(name) > MAX_UN_LEN) {
335         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
336
337         if (LINUX) {
338             /* 'name' is too long to fit in a sockaddr_un, but we have a
339              * workaround for that on Linux: shorten it by opening a file
340              * descriptor for the directory part of the name and indirecting
341              * through /proc/self/fd/<dirfd>/<basename>. */
342             char *dir, *base;
343             char *short_name;
344             int dirfd;
345
346             dir = dir_name(name);
347             base = base_name(name);
348
349             dirfd = open(dir, O_DIRECTORY | O_RDONLY);
350             if (dirfd < 0) {
351                 free(base);
352                 free(dir);
353                 return errno;
354             }
355
356             short_name = xasprintf("/proc/self/fd/%d/%s", dirfd, base);
357             free(dir);
358             free(base);
359
360             if (strlen(short_name) <= MAX_UN_LEN) {
361                 make_sockaddr_un__(short_name, un, un_len);
362                 free(short_name);
363                 *dirfdp = dirfd;
364                 return 0;
365             }
366             free(short_name);
367             close(dirfd);
368
369             VLOG_WARN_RL(&rl, "Unix socket name %s is longer than maximum "
370                          "%d bytes (even shortened)", name, MAX_UN_LEN);
371         } else {
372             /* 'name' is too long and we have no workaround. */
373             VLOG_WARN_RL(&rl, "Unix socket name %s is longer than maximum "
374                          "%d bytes", name, MAX_UN_LEN);
375         }
376
377         return ENAMETOOLONG;
378     } else {
379         make_sockaddr_un__(name, un, un_len);
380         return 0;
381     }
382 }
383
384 /* Binds Unix domain socket 'fd' to a file with permissions 0700. */
385 static int
386 bind_unix_socket(int fd, struct sockaddr *sun, socklen_t sun_len)
387 {
388     /* According to _Unix Network Programming_, umask should affect bind(). */
389     mode_t old_umask = umask(0077);
390     int error = bind(fd, sun, sun_len) ? errno : 0;
391     umask(old_umask);
392     return error;
393 }
394
395 /* Creates a Unix domain socket in the given 'style' (either SOCK_DGRAM or
396  * SOCK_STREAM) that is bound to '*bind_path' (if 'bind_path' is non-null) and
397  * connected to '*connect_path' (if 'connect_path' is non-null).  If 'nonblock'
398  * is true, the socket is made non-blocking.
399  *
400  * Returns the socket's fd if successful, otherwise a negative errno value. */
401 int
402 make_unix_socket(int style, bool nonblock,
403                  const char *bind_path, const char *connect_path)
404 {
405     int error;
406     int fd;
407
408     fd = socket(PF_UNIX, style, 0);
409     if (fd < 0) {
410         return -errno;
411     }
412
413     /* Set nonblocking mode right away, if we want it.  This prevents blocking
414      * in connect(), if connect_path != NULL.  (In turn, that's a corner case:
415      * it will only happen if style is SOCK_STREAM or SOCK_SEQPACKET, and only
416      * if a backlog of un-accepted connections has built up in the kernel.)  */
417     if (nonblock) {
418         int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
419         if (flags == -1) {
420             error = errno;
421             goto error;
422         }
423         if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
424             error = errno;
425             goto error;
426         }
427     }
428
429     if (bind_path) {
430         struct sockaddr_un un;
431         socklen_t un_len;
432         int dirfd;
433
434         if (unlink(bind_path) && errno != ENOENT) {
435             VLOG_WARN("unlinking \"%s\": %s\n", bind_path, strerror(errno));
436         }
437         fatal_signal_add_file_to_unlink(bind_path);
438
439         error = make_sockaddr_un(bind_path, &un, &un_len, &dirfd);
440         if (!error) {
441             error = bind_unix_socket(fd, (struct sockaddr *) &un, un_len);
442         }
443         if (dirfd >= 0) {
444             close(dirfd);
445         }
446         if (error) {
447             goto error;
448         }
449     }
450
451     if (connect_path) {
452         struct sockaddr_un un;
453         socklen_t un_len;
454         int dirfd;
455
456         error = make_sockaddr_un(connect_path, &un, &un_len, &dirfd);
457         if (!error
458             && connect(fd, (struct sockaddr*) &un, un_len)
459             && errno != EINPROGRESS) {
460             error = errno;
461         }
462         if (dirfd >= 0) {
463             close(dirfd);
464         }
465         if (error) {
466             goto error;
467         }
468     }
469
470     return fd;
471
472 error:
473     if (error == EAGAIN) {
474         error = EPROTO;
475     }
476     if (bind_path) {
477         fatal_signal_unlink_file_now(bind_path);
478     }
479     close(fd);
480     return -error;
481 }
482
483 int
484 get_unix_name_len(socklen_t sun_len)
485 {
486     return (sun_len >= offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
487             ? sun_len - offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
488             : 0);
489 }
490
491 ovs_be32
492 guess_netmask(ovs_be32 ip_)
493 {
494     uint32_t ip = ntohl(ip_);
495     return ((ip >> 31) == 0 ? htonl(0xff000000)   /* Class A */
496             : (ip >> 30) == 2 ? htonl(0xffff0000) /* Class B */
497             : (ip >> 29) == 6 ? htonl(0xffffff00) /* Class C */
498             : htonl(0));                          /* ??? */
499 }
500
501 /* Parses 'target', which should be a string in the format "<host>[:<port>]".
502  * <host> is required.  If 'default_port' is nonzero then <port> is optional
503  * and defaults to 'default_port'.
504  *
505  * On success, returns true and stores the parsed remote address into '*sinp'.
506  * On failure, logs an error, stores zeros into '*sinp', and returns false. */
507 bool
508 inet_parse_active(const char *target_, uint16_t default_port,
509                   struct sockaddr_in *sinp)
510 {
511     char *target = xstrdup(target_);
512     char *save_ptr = NULL;
513     const char *host_name;
514     const char *port_string;
515     bool ok = false;
516
517     /* Defaults. */
518     sinp->sin_family = AF_INET;
519     sinp->sin_port = htons(default_port);
520
521     /* Tokenize. */
522     host_name = strtok_r(target, ":", &save_ptr);
523     port_string = strtok_r(NULL, ":", &save_ptr);
524     if (!host_name) {
525         VLOG_ERR("%s: bad peer name format", target_);
526         goto exit;
527     }
528
529     /* Look up IP, port. */
530     if (lookup_ip(host_name, &sinp->sin_addr)) {
531         goto exit;
532     }
533     if (port_string && atoi(port_string)) {
534         sinp->sin_port = htons(atoi(port_string));
535     } else if (!default_port) {
536         VLOG_ERR("%s: port number must be specified", target_);
537         goto exit;
538     }
539
540     ok = true;
541
542 exit:
543     if (!ok) {
544         memset(sinp, 0, sizeof *sinp);
545     }
546     free(target);
547     return ok;
548 }
549
550 /* Opens a non-blocking IPv4 socket of the specified 'style' and connects to
551  * 'target', which should be a string in the format "<host>[:<port>]".  <host>
552  * is required.  If 'default_port' is nonzero then <port> is optional and
553  * defaults to 'default_port'.
554  *
555  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
556  *
557  * On success, returns 0 (indicating connection complete) or EAGAIN (indicating
558  * connection in progress), in which case the new file descriptor is stored
559  * into '*fdp'.  On failure, returns a positive errno value other than EAGAIN
560  * and stores -1 into '*fdp'.
561  *
562  * If 'sinp' is non-null, then on success the target address is stored into
563  * '*sinp'.
564  *
565  * 'dscp' becomes the DSCP bits in the IP headers for the new connection.  It
566  * should be in the range [0, 63] and will automatically be shifted to the
567  * appropriately place in the IP tos field. */
568 int
569 inet_open_active(int style, const char *target, uint16_t default_port,
570                  struct sockaddr_in *sinp, int *fdp, uint8_t dscp)
571 {
572     struct sockaddr_in sin;
573     int fd = -1;
574     int error;
575
576     /* Parse. */
577     if (!inet_parse_active(target, default_port, &sin)) {
578         error = EAFNOSUPPORT;
579         goto exit;
580     }
581
582     /* Create non-blocking socket. */
583     fd = socket(AF_INET, style, 0);
584     if (fd < 0) {
585         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, strerror(errno));
586         error = errno;
587         goto exit;
588     }
589     error = set_nonblocking(fd);
590     if (error) {
591         goto exit;
592     }
593
594     /* The dscp bits must be configured before connect() to ensure that the TOS
595      * field is set during the connection establishment.  If set after
596      * connect(), the handshake SYN frames will be sent with a TOS of 0. */
597     error = set_dscp(fd, dscp);
598     if (error) {
599         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, strerror(error));
600         goto exit;
601     }
602
603     /* Connect. */
604     error = connect(fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin) == 0 ? 0 : errno;
605     if (error == EINPROGRESS) {
606         error = EAGAIN;
607     }
608
609 exit:
610     if (!error || error == EAGAIN) {
611         if (sinp) {
612             *sinp = sin;
613         }
614     } else if (fd >= 0) {
615         close(fd);
616     }
617     *fdp = fd;
618     return error;
619 }
620
621 /* Parses 'target', which should be a string in the format "[<port>][:<ip>]":
622  *
623  *      - If 'default_port' is -1, then <port> is required.  Otherwise, if
624  *        <port> is omitted, then 'default_port' is used instead.
625  *
626  *      - If <port> (or 'default_port', if used) is 0, then no port is bound
627  *        and the TCP/IP stack will select a port.
628  *
629  *      - If <ip> is omitted then the IP address is wildcarded.
630  *
631  * If successful, stores the address into '*sinp' and returns true; otherwise
632  * zeros '*sinp' and returns false. */
633 bool
634 inet_parse_passive(const char *target_, int default_port,
635                    struct sockaddr_in *sinp)
636 {
637     char *target = xstrdup(target_);
638     char *string_ptr = target;
639     const char *host_name;
640     const char *port_string;
641     bool ok = false;
642     int port;
643
644     /* Address defaults. */
645     memset(sinp, 0, sizeof *sinp);
646     sinp->sin_family = AF_INET;
647     sinp->sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
648     sinp->sin_port = htons(default_port);
649
650     /* Parse optional port number. */
651     port_string = strsep(&string_ptr, ":");
652     if (port_string && str_to_int(port_string, 10, &port)) {
653         sinp->sin_port = htons(port);
654     } else if (default_port < 0) {
655         VLOG_ERR("%s: port number must be specified", target_);
656         goto exit;
657     }
658
659     /* Parse optional bind IP. */
660     host_name = strsep(&string_ptr, ":");
661     if (host_name && host_name[0] && lookup_ip(host_name, &sinp->sin_addr)) {
662         goto exit;
663     }
664
665     ok = true;
666
667 exit:
668     if (!ok) {
669         memset(sinp, 0, sizeof *sinp);
670     }
671     free(target);
672     return ok;
673 }
674
675
676 /* Opens a non-blocking IPv4 socket of the specified 'style', binds to
677  * 'target', and listens for incoming connections.  Parses 'target' in the same
678  * way was inet_parse_passive().
679  *
680  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
681  *
682  * For TCP, the socket will have SO_REUSEADDR turned on.
683  *
684  * On success, returns a non-negative file descriptor.  On failure, returns a
685  * negative errno value.
686  *
687  * If 'sinp' is non-null, then on success the bound address is stored into
688  * '*sinp'.
689  *
690  * 'dscp' becomes the DSCP bits in the IP headers for the new connection.  It
691  * should be in the range [0, 63] and will automatically be shifted to the
692  * appropriately place in the IP tos field. */
693 int
694 inet_open_passive(int style, const char *target, int default_port,
695                   struct sockaddr_in *sinp, uint8_t dscp)
696 {
697     struct sockaddr_in sin;
698     int fd = 0, error;
699     unsigned int yes = 1;
700
701     if (!inet_parse_passive(target, default_port, &sin)) {
702         return -EAFNOSUPPORT;
703     }
704
705     /* Create non-blocking socket, set SO_REUSEADDR. */
706     fd = socket(AF_INET, style, 0);
707     if (fd < 0) {
708         error = errno;
709         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, strerror(error));
710         return -error;
711     }
712     error = set_nonblocking(fd);
713     if (error) {
714         goto error;
715     }
716     if (style == SOCK_STREAM
717         && setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof yes) < 0) {
718         error = errno;
719         VLOG_ERR("%s: setsockopt(SO_REUSEADDR): %s", target, strerror(error));
720         goto error;
721     }
722
723     /* Bind. */
724     if (bind(fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin) < 0) {
725         error = errno;
726         VLOG_ERR("%s: bind: %s", target, strerror(error));
727         goto error;
728     }
729
730     /* The dscp bits must be configured before connect() to ensure that the TOS
731      * field is set during the connection establishment.  If set after
732      * connect(), the handshake SYN frames will be sent with a TOS of 0. */
733     error = set_dscp(fd, dscp);
734     if (error) {
735         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, strerror(error));
736         goto error;
737     }
738
739     /* Listen. */
740     if (style == SOCK_STREAM && listen(fd, 10) < 0) {
741         error = errno;
742         VLOG_ERR("%s: listen: %s", target, strerror(error));
743         goto error;
744     }
745
746     if (sinp) {
747         socklen_t sin_len = sizeof sin;
748         if (getsockname(fd, (struct sockaddr *) &sin, &sin_len) < 0){
749             error = errno;
750             VLOG_ERR("%s: getsockname: %s", target, strerror(error));
751             goto error;
752         }
753         if (sin.sin_family != AF_INET || sin_len != sizeof sin) {
754             error = EAFNOSUPPORT;
755             VLOG_ERR("%s: getsockname: invalid socket name", target);
756             goto error;
757         }
758         *sinp = sin;
759     }
760
761     return fd;
762
763 error:
764     close(fd);
765     return -error;
766 }
767
768 /* Returns a readable and writable fd for /dev/null, if successful, otherwise
769  * a negative errno value.  The caller must not close the returned fd (because
770  * the same fd will be handed out to subsequent callers). */
771 int
772 get_null_fd(void)
773 {
774     static int null_fd = -1;
775     if (null_fd < 0) {
776         null_fd = open("/dev/null", O_RDWR);
777         if (null_fd < 0) {
778             int error = errno;
779             VLOG_ERR("could not open /dev/null: %s", strerror(error));
780             return -error;
781         }
782     }
783     return null_fd;
784 }
785
786 int
787 read_fully(int fd, void *p_, size_t size, size_t *bytes_read)
788 {
789     uint8_t *p = p_;
790
791     *bytes_read = 0;
792     while (size > 0) {
793         ssize_t retval = read(fd, p, size);
794         if (retval > 0) {
795             *bytes_read += retval;
796             size -= retval;
797             p += retval;
798         } else if (retval == 0) {
799             return EOF;
800         } else if (errno != EINTR) {
801             return errno;
802         }
803     }
804     return 0;
805 }
806
807 int
808 write_fully(int fd, const void *p_, size_t size, size_t *bytes_written)
809 {
810     const uint8_t *p = p_;
811
812     *bytes_written = 0;
813     while (size > 0) {
814         ssize_t retval = write(fd, p, size);
815         if (retval > 0) {
816             *bytes_written += retval;
817             size -= retval;
818             p += retval;
819         } else if (retval == 0) {
820             VLOG_WARN("write returned 0");
821             return EPROTO;
822         } else if (errno != EINTR) {
823             return errno;
824         }
825     }
826     return 0;
827 }
828
829 /* Given file name 'file_name', fsyncs the directory in which it is contained.
830  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
831 int
832 fsync_parent_dir(const char *file_name)
833 {
834     int error = 0;
835     char *dir;
836     int fd;
837
838     dir = dir_name(file_name);
839     fd = open(dir, O_RDONLY);
840     if (fd >= 0) {
841         if (fsync(fd)) {
842             if (errno == EINVAL || errno == EROFS) {
843                 /* This directory does not support synchronization.  Not
844                  * really an error. */
845             } else {
846                 error = errno;
847                 VLOG_ERR("%s: fsync failed (%s)", dir, strerror(error));
848             }
849         }
850         close(fd);
851     } else {
852         error = errno;
853         VLOG_ERR("%s: open failed (%s)", dir, strerror(error));
854     }
855     free(dir);
856
857     return error;
858 }
859
860 /* Obtains the modification time of the file named 'file_name' to the greatest
861  * supported precision.  If successful, stores the mtime in '*mtime' and
862  * returns 0.  On error, returns a positive errno value and stores zeros in
863  * '*mtime'. */
864 int
865 get_mtime(const char *file_name, struct timespec *mtime)
866 {
867     struct stat s;
868
869     if (!stat(file_name, &s)) {
870         mtime->tv_sec = s.st_mtime;
871
872 #if HAVE_STRUCT_STAT_ST_MTIM_TV_NSEC
873         mtime->tv_nsec = s.st_mtim.tv_nsec;
874 #elif HAVE_STRUCT_STAT_ST_MTIMENSEC
875         mtime->tv_nsec = s.st_mtimensec;
876 #else
877         mtime->tv_nsec = 0;
878 #endif
879
880         return 0;
881     } else {
882         mtime->tv_sec = mtime->tv_nsec = 0;
883         return errno;
884     }
885 }
886
887 void
888 xpipe(int fds[2])
889 {
890     if (pipe(fds)) {
891         VLOG_FATAL("failed to create pipe (%s)", strerror(errno));
892     }
893 }
894
895 void
896 xsocketpair(int domain, int type, int protocol, int fds[2])
897 {
898     if (socketpair(domain, type, protocol, fds)) {
899         VLOG_FATAL("failed to create socketpair (%s)", strerror(errno));
900     }
901 }
902
903 static int
904 getsockopt_int(int fd, int level, int option, const char *optname, int *valuep)
905 {
906     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
907     socklen_t len;
908     int value;
909     int error;
910
911     len = sizeof value;
912     if (getsockopt(fd, level, option, &value, &len)) {
913         error = errno;
914         VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(%s): %s", optname, strerror(error));
915     } else if (len != sizeof value) {
916         error = EINVAL;
917         VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(%s): value is %u bytes (expected %zu)",
918                     optname, (unsigned int) len, sizeof value);
919     } else {
920         error = 0;
921     }
922
923     *valuep = error ? 0 : value;
924     return error;
925 }
926
927 static void
928 describe_sockaddr(struct ds *string, int fd,
929                   int (*getaddr)(int, struct sockaddr *, socklen_t *))
930 {
931     struct sockaddr_storage ss;
932     socklen_t len = sizeof ss;
933
934     if (!getaddr(fd, (struct sockaddr *) &ss, &len)) {
935         if (ss.ss_family == AF_INET) {
936             struct sockaddr_in sin;
937
938             memcpy(&sin, &ss, sizeof sin);
939             ds_put_format(string, IP_FMT":%"PRIu16,
940                           IP_ARGS(&sin.sin_addr.s_addr), ntohs(sin.sin_port));
941         } else if (ss.ss_family == AF_UNIX) {
942             struct sockaddr_un sun;
943             const char *null;
944             size_t maxlen;
945
946             memcpy(&sun, &ss, sizeof sun);
947             maxlen = len - offsetof(struct sockaddr_un, sun_path);
948             null = memchr(sun.sun_path, '\0', maxlen);
949             ds_put_buffer(string, sun.sun_path,
950                           null ? null - sun.sun_path : maxlen);
951         }
952 #ifdef HAVE_NETLINK
953         else if (ss.ss_family == AF_NETLINK) {
954             int protocol;
955
956 /* SO_PROTOCOL was introduced in 2.6.32.  Support it regardless of the version
957  * of the Linux kernel headers in use at build time. */
958 #ifndef SO_PROTOCOL
959 #define SO_PROTOCOL 38
960 #endif
961
962             if (!getsockopt_int(fd, SOL_SOCKET, SO_PROTOCOL, "SO_PROTOCOL",
963                                 &protocol)) {
964                 switch (protocol) {
965                 case NETLINK_ROUTE:
966                     ds_put_cstr(string, "NETLINK_ROUTE");
967                     break;
968
969                 case NETLINK_GENERIC:
970                     ds_put_cstr(string, "NETLINK_GENERIC");
971                     break;
972
973                 default:
974                     ds_put_format(string, "AF_NETLINK family %d", protocol);
975                     break;
976                 }
977             } else {
978                 ds_put_cstr(string, "AF_NETLINK");
979             }
980         }
981 #endif
982 #if AF_PACKET && __linux__
983         else if (ss.ss_family == AF_PACKET) {
984             struct sockaddr_ll sll;
985
986             memcpy(&sll, &ss, sizeof sll);
987             ds_put_cstr(string, "AF_PACKET");
988             if (sll.sll_ifindex) {
989                 char name[IFNAMSIZ];
990
991                 if (if_indextoname(sll.sll_ifindex, name)) {
992                     ds_put_format(string, "(%s)", name);
993                 } else {
994                     ds_put_format(string, "(ifindex=%d)", sll.sll_ifindex);
995                 }
996             }
997             if (sll.sll_protocol) {
998                 ds_put_format(string, "(protocol=0x%"PRIu16")",
999                               ntohs(sll.sll_protocol));
1000             }
1001         }
1002 #endif
1003         else if (ss.ss_family == AF_UNSPEC) {
1004             ds_put_cstr(string, "AF_UNSPEC");
1005         } else {
1006             ds_put_format(string, "AF_%d", (int) ss.ss_family);
1007         }
1008     }
1009 }
1010
1011
1012 #ifdef __linux__
1013 static void
1014 put_fd_filename(struct ds *string, int fd)
1015 {
1016     char buf[1024];
1017     char *linkname;
1018     int n;
1019
1020     linkname = xasprintf("/proc/self/fd/%d", fd);
1021     n = readlink(linkname, buf, sizeof buf);
1022     if (n > 0) {
1023         ds_put_char(string, ' ');
1024         ds_put_buffer(string, buf, n);
1025         if (n > sizeof buf) {
1026             ds_put_cstr(string, "...");
1027         }
1028     }
1029     free(linkname);
1030 }
1031 #endif
1032
1033 /* Returns a malloc()'d string describing 'fd', for use in logging. */
1034 char *
1035 describe_fd(int fd)
1036 {
1037     struct ds string;
1038     struct stat s;
1039
1040     ds_init(&string);
1041     if (fstat(fd, &s)) {
1042         ds_put_format(&string, "fstat failed (%s)", strerror(errno));
1043     } else if (S_ISSOCK(s.st_mode)) {
1044         describe_sockaddr(&string, fd, getsockname);
1045         ds_put_cstr(&string, "<->");
1046         describe_sockaddr(&string, fd, getpeername);
1047     } else {
1048         ds_put_cstr(&string, (isatty(fd) ? "tty"
1049                               : S_ISDIR(s.st_mode) ? "directory"
1050                               : S_ISCHR(s.st_mode) ? "character device"
1051                               : S_ISBLK(s.st_mode) ? "block device"
1052                               : S_ISREG(s.st_mode) ? "file"
1053                               : S_ISFIFO(s.st_mode) ? "FIFO"
1054                               : S_ISLNK(s.st_mode) ? "symbolic link"
1055                               : "unknown"));
1056 #ifdef __linux__
1057         put_fd_filename(&string, fd);
1058 #endif
1059     }
1060     return ds_steal_cstr(&string);
1061 }
1062
1063 /* Returns the total of the 'iov_len' members of the 'n_iovs' in 'iovs'.
1064  * The caller must ensure that the total does not exceed SIZE_MAX. */
1065 size_t
1066 iovec_len(const struct iovec iovs[], size_t n_iovs)
1067 {
1068     size_t len = 0;
1069     size_t i;
1070
1071     for (i = 0; i < n_iovs; i++) {
1072         len += iovs[i].iov_len;
1073     }
1074     return len;
1075 }
1076
1077 /* Returns true if all of the 'n_iovs' iovecs in 'iovs' have length zero. */
1078 bool
1079 iovec_is_empty(const struct iovec iovs[], size_t n_iovs)
1080 {
1081     size_t i;
1082
1083     for (i = 0; i < n_iovs; i++) {
1084         if (iovs[i].iov_len) {
1085             return false;
1086         }
1087     }
1088     return true;
1089 }
1090
1091 /* Sends the 'n_iovs' iovecs of data in 'iovs' and the 'n_fds' file descriptors
1092  * in 'fds' on Unix domain socket 'sock'.  Returns the number of bytes
1093  * successfully sent or -1 if an error occurred.  On error, sets errno
1094  * appropriately.  */
1095 int
1096 send_iovec_and_fds(int sock,
1097                    const struct iovec *iovs, size_t n_iovs,
1098                    const int fds[], size_t n_fds)
1099 {
1100     assert(sock >= 0);
1101     if (n_fds > 0) {
1102         union {
1103             struct cmsghdr cm;
1104             char control[CMSG_SPACE(SOUTIL_MAX_FDS * sizeof *fds)];
1105         } cmsg;
1106         struct msghdr msg;
1107
1108         assert(!iovec_is_empty(iovs, n_iovs));
1109         assert(n_fds <= SOUTIL_MAX_FDS);
1110
1111         memset(&cmsg, 0, sizeof cmsg);
1112         cmsg.cm.cmsg_len = CMSG_LEN(n_fds * sizeof *fds);
1113         cmsg.cm.cmsg_level = SOL_SOCKET;
1114         cmsg.cm.cmsg_type = SCM_RIGHTS;
1115         memcpy(CMSG_DATA(&cmsg.cm), fds, n_fds * sizeof *fds);
1116
1117         msg.msg_name = NULL;
1118         msg.msg_namelen = 0;
1119         msg.msg_iov = (struct iovec *) iovs;
1120         msg.msg_iovlen = n_iovs;
1121         msg.msg_control = &cmsg.cm;
1122         msg.msg_controllen = CMSG_SPACE(n_fds * sizeof *fds);
1123         msg.msg_flags = 0;
1124
1125         return sendmsg(sock, &msg, 0);
1126     } else {
1127         return writev(sock, iovs, n_iovs);
1128     }
1129 }
1130
1131 /* Sends the 'n_iovs' iovecs of data in 'iovs' and the 'n_fds' file descriptors
1132  * in 'fds' on Unix domain socket 'sock'.  If 'skip_bytes' is nonzero, then the
1133  * first 'skip_bytes' of data in the iovecs are not sent, and none of the file
1134  * descriptors are sent.  The function continues to retry sending until an
1135  * error (other than EINTR) occurs or all the data and fds are sent.
1136  *
1137  * Returns 0 if all the data and fds were successfully sent, otherwise a
1138  * positive errno value.  Regardless of success, stores the number of bytes
1139  * sent (always at least 'skip_bytes') in '*bytes_sent'.  (If at least one byte
1140  * is sent, then all the fds have been sent.)
1141  *
1142  * 'skip_bytes' must be less than or equal to iovec_len(iovs, n_iovs). */
1143 int
1144 send_iovec_and_fds_fully(int sock,
1145                          const struct iovec iovs[], size_t n_iovs,
1146                          const int fds[], size_t n_fds,
1147                          size_t skip_bytes, size_t *bytes_sent)
1148 {
1149     *bytes_sent = 0;
1150     while (n_iovs > 0) {
1151         int retval;
1152
1153         if (skip_bytes) {
1154             retval = skip_bytes;
1155             skip_bytes = 0;
1156         } else if (!*bytes_sent) {
1157             retval = send_iovec_and_fds(sock, iovs, n_iovs, fds, n_fds);
1158         } else {
1159             retval = writev(sock, iovs, n_iovs);
1160         }
1161
1162         if (retval > 0) {
1163             *bytes_sent += retval;
1164             while (retval > 0) {
1165                 const uint8_t *base = iovs->iov_base;
1166                 size_t len = iovs->iov_len;
1167
1168                 if (retval < len) {
1169                     size_t sent;
1170                     int error;
1171
1172                     error = write_fully(sock, base + retval, len - retval,
1173                                         &sent);
1174                     *bytes_sent += sent;
1175                     retval += sent;
1176                     if (error) {
1177                         return error;
1178                     }
1179                 }
1180                 retval -= len;
1181                 iovs++;
1182                 n_iovs--;
1183             }
1184         } else if (retval == 0) {
1185             if (iovec_is_empty(iovs, n_iovs)) {
1186                 break;
1187             }
1188             VLOG_WARN("send returned 0");
1189             return EPROTO;
1190         } else if (errno != EINTR) {
1191             return errno;
1192         }
1193     }
1194
1195     return 0;
1196 }
1197
1198 /* Sends the 'n_iovs' iovecs of data in 'iovs' and the 'n_fds' file descriptors
1199  * in 'fds' on Unix domain socket 'sock'.  The function continues to retry
1200  * sending until an error (other than EAGAIN or EINTR) occurs or all the data
1201  * and fds are sent.  Upon EAGAIN, the function blocks until the socket is
1202  * ready for more data.
1203  *
1204  * Returns 0 if all the data and fds were successfully sent, otherwise a
1205  * positive errno value. */
1206 int
1207 send_iovec_and_fds_fully_block(int sock,
1208                                const struct iovec iovs[], size_t n_iovs,
1209                                const int fds[], size_t n_fds)
1210 {
1211     size_t sent = 0;
1212
1213     for (;;) {
1214         int error;
1215
1216         error = send_iovec_and_fds_fully(sock, iovs, n_iovs,
1217                                          fds, n_fds, sent, &sent);
1218         if (error != EAGAIN) {
1219             return error;
1220         }
1221         poll_fd_wait(sock, POLLOUT);
1222         poll_block();
1223     }
1224 }
1225
1226 /* Attempts to receive from Unix domain socket 'sock' up to 'size' bytes of
1227  * data into 'data' and up to SOUTIL_MAX_FDS file descriptors into 'fds'.
1228  *
1229  *      - Upon success, returns the number of bytes of data copied into 'data'
1230  *        and stores the number of received file descriptors into '*n_fdsp'.
1231  *
1232  *      - On failure, returns a negative errno value and stores 0 in
1233  *        '*n_fdsp'.
1234  *
1235  *      - On EOF, returns 0 and stores 0 in '*n_fdsp'. */
1236 int
1237 recv_data_and_fds(int sock,
1238                   void *data, size_t size,
1239                   int fds[SOUTIL_MAX_FDS], size_t *n_fdsp)
1240 {
1241     union {
1242         struct cmsghdr cm;
1243         char control[CMSG_SPACE(SOUTIL_MAX_FDS * sizeof *fds)];
1244     } cmsg;
1245     struct msghdr msg;
1246     int retval;
1247     struct cmsghdr *p;
1248     size_t i;
1249
1250     *n_fdsp = 0;
1251
1252     do {
1253         struct iovec iov;
1254
1255         iov.iov_base = data;
1256         iov.iov_len = size;
1257
1258         msg.msg_name = NULL;
1259         msg.msg_namelen = 0;
1260         msg.msg_iov = &iov;
1261         msg.msg_iovlen = 1;
1262         msg.msg_control = &cmsg.cm;
1263         msg.msg_controllen = sizeof cmsg.control;
1264         msg.msg_flags = 0;
1265
1266         retval = recvmsg(sock, &msg, 0);
1267     } while (retval < 0 && errno == EINTR);
1268     if (retval <= 0) {
1269         return retval < 0 ? -errno : 0;
1270     }
1271
1272     for (p = CMSG_FIRSTHDR(&msg); p; p = CMSG_NXTHDR(&msg, p)) {
1273         if (p->cmsg_level != SOL_SOCKET || p->cmsg_type != SCM_RIGHTS) {
1274             VLOG_ERR("unexpected control message %d:%d",
1275                      p->cmsg_level, p->cmsg_type);
1276             goto error;
1277         } else if (*n_fdsp) {
1278             VLOG_ERR("multiple SCM_RIGHTS received");
1279             goto error;
1280         } else {
1281             size_t n_fds = (p->cmsg_len - CMSG_LEN(0)) / sizeof *fds;
1282             const int *fds_data = (const int *) CMSG_DATA(p);
1283
1284             assert(n_fds > 0);
1285             if (n_fds > SOUTIL_MAX_FDS) {
1286                 VLOG_ERR("%zu fds received but only %d supported",
1287                          n_fds, SOUTIL_MAX_FDS);
1288                 for (i = 0; i < n_fds; i++) {
1289                     close(fds_data[i]);
1290                 }
1291                 goto error;
1292             }
1293
1294             *n_fdsp = n_fds;
1295             memcpy(fds, fds_data, n_fds * sizeof *fds);
1296         }
1297     }
1298
1299     return retval;
1300
1301 error:
1302     for (i = 0; i < *n_fdsp; i++) {
1303         close(fds[i]);
1304     }
1305     *n_fdsp = 0;
1306     return EPROTO;
1307 }