a30408a2413d161a0892309131671d0ee6df352d
[sliver-openvswitch.git] / lib / socket-util.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 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 <errno.h>
21 #include <fcntl.h>
22 #include <net/if.h>
23 #include <netdb.h>
24 #include <poll.h>
25 #include <stddef.h>
26 #include <stdio.h>
27 #include <stdlib.h>
28 #include <string.h>
29 #include <sys/ioctl.h>
30 #include <sys/resource.h>
31 #include <sys/socket.h>
32 #include <sys/stat.h>
33 #include <sys/uio.h>
34 #include <sys/un.h>
35 #include <unistd.h>
36 #include "dynamic-string.h"
37 #include "fatal-signal.h"
38 #include "ovs-thread.h"
39 #include "packets.h"
40 #include "poll-loop.h"
41 #include "util.h"
42 #include "vlog.h"
43 #if AF_PACKET && LINUX_DATAPATH
44 #include <linux/if_packet.h>
45 #endif
46 #ifdef HAVE_NETLINK
47 #include "netlink-protocol.h"
48 #include "netlink-socket.h"
49 #endif
50
51 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(socket_util);
52
53 /* #ifdefs make it a pain to maintain code: you have to try to build both ways.
54  * Thus, this file compiles all of the code regardless of the target, by
55  * writing "if (LINUX_DATAPATH)" instead of "#ifdef __linux__". */
56 #ifndef LINUX_DATAPATH
57 #define LINUX_DATAPATH 0
58 #endif
59
60 #ifndef O_DIRECTORY
61 #define O_DIRECTORY 0
62 #endif
63
64 /* Maximum length of the sun_path member in a struct sockaddr_un, excluding
65  * space for a null terminator. */
66 #define MAX_UN_LEN (sizeof(((struct sockaddr_un *) 0)->sun_path) - 1)
67
68 static int getsockopt_int(int fd, int level, int option, const char *optname,
69                           int *valuep);
70
71 /* Sets 'fd' to non-blocking mode.  Returns 0 if successful, otherwise a
72  * positive errno value. */
73 int
74 set_nonblocking(int fd)
75 {
76 #ifndef _WIN32
77     int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
78     if (flags != -1) {
79         if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) != -1) {
80             return 0;
81         } else {
82             VLOG_ERR("fcntl(F_SETFL) failed: %s", ovs_strerror(errno));
83             return errno;
84         }
85     } else {
86         VLOG_ERR("fcntl(F_GETFL) failed: %s", ovs_strerror(errno));
87         return errno;
88     }
89 #else
90     unsigned long arg = 1;
91     if (ioctlsocket(fd, FIONBIO, &arg)) {
92         int error = sock_errno();
93         VLOG_ERR("set_nonblocking failed: %s", sock_strerror(error));
94         return error;
95     }
96     return 0;
97 #endif
98 }
99
100 void
101 xset_nonblocking(int fd)
102 {
103     if (set_nonblocking(fd)) {
104         exit(EXIT_FAILURE);
105     }
106 }
107
108 int
109 set_dscp(int fd, uint8_t dscp)
110 {
111     int val;
112
113     if (dscp > 63) {
114         return EINVAL;
115     }
116
117     val = dscp << 2;
118     if (setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_TOS, &val, sizeof val)) {
119         return sock_errno();
120     }
121
122     return 0;
123 }
124
125 static bool
126 rlim_is_finite(rlim_t limit)
127 {
128     if (limit == RLIM_INFINITY) {
129         return false;
130     }
131
132 #ifdef RLIM_SAVED_CUR           /* FreeBSD 8.0 lacks RLIM_SAVED_CUR. */
133     if (limit == RLIM_SAVED_CUR) {
134         return false;
135     }
136 #endif
137
138 #ifdef RLIM_SAVED_MAX           /* FreeBSD 8.0 lacks RLIM_SAVED_MAX. */
139     if (limit == RLIM_SAVED_MAX) {
140         return false;
141     }
142 #endif
143
144     return true;
145 }
146
147 /* Returns the maximum valid FD value, plus 1. */
148 int
149 get_max_fds(void)
150 {
151     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
152     static int max_fds;
153
154     if (ovsthread_once_start(&once)) {
155         struct rlimit r;
156         if (!getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &r) && rlim_is_finite(r.rlim_cur)) {
157             max_fds = r.rlim_cur;
158         } else {
159             VLOG_WARN("failed to obtain fd limit, defaulting to 1024");
160             max_fds = 1024;
161         }
162         ovsthread_once_done(&once);
163     }
164
165     return max_fds;
166 }
167
168 /* Translates 'host_name', which must be a string representation of an IP
169  * address, into a numeric IP address in '*addr'.  Returns 0 if successful,
170  * otherwise a positive errno value. */
171 int
172 lookup_ip(const char *host_name, struct in_addr *addr)
173 {
174     if (!inet_aton(host_name, addr)) {
175         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
176         VLOG_ERR_RL(&rl, "\"%s\" is not a valid IP address", host_name);
177         return ENOENT;
178     }
179     return 0;
180 }
181
182 /* Translates 'host_name', which must be a string representation of an IPv6
183  * address, into a numeric IPv6 address in '*addr'.  Returns 0 if successful,
184  * otherwise a positive errno value. */
185 int
186 lookup_ipv6(const char *host_name, struct in6_addr *addr)
187 {
188     if (inet_pton(AF_INET6, host_name, addr) != 1) {
189         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
190         VLOG_ERR_RL(&rl, "\"%s\" is not a valid IPv6 address", host_name);
191         return ENOENT;
192     }
193     return 0;
194 }
195
196 /* Translates 'host_name', which must be a host name or a string representation
197  * of an IP address, into a numeric IP address in '*addr'.  Returns 0 if
198  * successful, otherwise a positive errno value.
199  *
200  * Most Open vSwitch code should not use this because it causes deadlocks:
201  * getaddrinfo() sends out a DNS request but that starts a new flow for which
202  * OVS must set up a flow, but it can't because it's waiting for a DNS reply.
203  * The synchronous lookup also delays other activity.  (Of course we can solve
204  * this but it doesn't seem worthwhile quite yet.)  */
205 int
206 lookup_hostname(const char *host_name, struct in_addr *addr)
207 {
208     struct addrinfo *result;
209     struct addrinfo hints;
210
211     if (inet_aton(host_name, addr)) {
212         return 0;
213     }
214
215     memset(&hints, 0, sizeof hints);
216     hints.ai_family = AF_INET;
217
218     switch (getaddrinfo(host_name, NULL, &hints, &result)) {
219     case 0:
220         *addr = ALIGNED_CAST(struct sockaddr_in *,
221                              result->ai_addr)->sin_addr;
222         freeaddrinfo(result);
223         return 0;
224
225 #ifdef EAI_ADDRFAMILY
226     case EAI_ADDRFAMILY:
227 #endif
228     case EAI_NONAME:
229     case EAI_SERVICE:
230         return ENOENT;
231
232     case EAI_AGAIN:
233         return EAGAIN;
234
235     case EAI_BADFLAGS:
236     case EAI_FAMILY:
237     case EAI_SOCKTYPE:
238         return EINVAL;
239
240     case EAI_FAIL:
241         return EIO;
242
243     case EAI_MEMORY:
244         return ENOMEM;
245
246 #if defined (EAI_NODATA) && EAI_NODATA != EAI_NONAME
247     case EAI_NODATA:
248         return ENXIO;
249 #endif
250
251 #ifdef EAI_SYSTEM
252     case EAI_SYSTEM:
253         return sock_errno();
254 #endif
255
256     default:
257         return EPROTO;
258     }
259 }
260
261 int
262 check_connection_completion(int fd)
263 {
264     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
265     struct pollfd pfd;
266     int retval;
267
268     pfd.fd = fd;
269     pfd.events = POLLOUT;
270     do {
271         retval = poll(&pfd, 1, 0);
272     } while (retval < 0 && errno == EINTR);
273     if (retval == 1) {
274         if (pfd.revents & POLLERR) {
275             ssize_t n = send(fd, "", 1, MSG_DONTWAIT);
276             if (n < 0) {
277                 return errno;
278             } else {
279                 VLOG_ERR_RL(&rl, "poll return POLLERR but send succeeded");
280                 return EPROTO;
281             }
282         }
283         return 0;
284     } else if (retval < 0) {
285         VLOG_ERR_RL(&rl, "poll: %s", ovs_strerror(errno));
286         return errno;
287     } else {
288         return EAGAIN;
289     }
290 }
291
292 /* Drain all the data currently in the receive queue of a datagram socket (and
293  * possibly additional data).  There is no way to know how many packets are in
294  * the receive queue, but we do know that the total number of bytes queued does
295  * not exceed the receive buffer size, so we pull packets until none are left
296  * or we've read that many bytes. */
297 int
298 drain_rcvbuf(int fd)
299 {
300     int rcvbuf;
301
302     rcvbuf = get_socket_rcvbuf(fd);
303     if (rcvbuf < 0) {
304         return -rcvbuf;
305     }
306
307     while (rcvbuf > 0) {
308         /* In Linux, specifying MSG_TRUNC in the flags argument causes the
309          * datagram length to be returned, even if that is longer than the
310          * buffer provided.  Thus, we can use a 1-byte buffer to discard the
311          * incoming datagram and still be able to account how many bytes were
312          * removed from the receive buffer.
313          *
314          * On other Unix-like OSes, MSG_TRUNC has no effect in the flags
315          * argument. */
316         char buffer[LINUX_DATAPATH ? 1 : 2048];
317         ssize_t n_bytes = recv(fd, buffer, sizeof buffer,
318                                MSG_TRUNC | MSG_DONTWAIT);
319         if (n_bytes <= 0 || n_bytes >= rcvbuf) {
320             break;
321         }
322         rcvbuf -= n_bytes;
323     }
324     return 0;
325 }
326
327 /* Returns the size of socket 'sock''s receive buffer (SO_RCVBUF), or a
328  * negative errno value if an error occurs. */
329 int
330 get_socket_rcvbuf(int sock)
331 {
332     int rcvbuf;
333     int error;
334
335     error = getsockopt_int(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, "SO_RCVBUF", &rcvbuf);
336     return error ? -error : rcvbuf;
337 }
338
339 /* Reads and discards up to 'n' datagrams from 'fd', stopping as soon as no
340  * more data can be immediately read.  ('fd' should therefore be in
341  * non-blocking mode.)*/
342 void
343 drain_fd(int fd, size_t n_packets)
344 {
345     for (; n_packets > 0; n_packets--) {
346         /* 'buffer' only needs to be 1 byte long in most circumstances.  This
347          * size is defensive against the possibility that we someday want to
348          * use a Linux tap device without TUN_NO_PI, in which case a buffer
349          * smaller than sizeof(struct tun_pi) will give EINVAL on read. */
350         char buffer[128];
351         if (read(fd, buffer, sizeof buffer) <= 0) {
352             break;
353         }
354     }
355 }
356
357 /* Attempts to shorten 'name' by opening a file descriptor for the directory
358  * part of the name and indirecting through /proc/self/fd/<dirfd>/<basename>.
359  * On systems with Linux-like /proc, this works as long as <basename> isn't too
360  * long.
361  *
362  * On success, returns 0 and stores the short name in 'short_name' and a
363  * directory file descriptor to eventually be closed in '*dirfpd'. */
364 static int
365 shorten_name_via_proc(const char *name, char short_name[MAX_UN_LEN + 1],
366                       int *dirfdp)
367 {
368     char *dir, *base;
369     int dirfd;
370     int len;
371
372     if (!LINUX_DATAPATH) {
373         return ENAMETOOLONG;
374     }
375
376     dir = dir_name(name);
377     dirfd = open(dir, O_DIRECTORY | O_RDONLY);
378     if (dirfd < 0) {
379         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
380         int error = errno;
381
382         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed (%s)", dir, ovs_strerror(error));
383         free(dir);
384
385         return error;
386     }
387     free(dir);
388
389     base = base_name(name);
390     len = snprintf(short_name, MAX_UN_LEN + 1,
391                    "/proc/self/fd/%d/%s", dirfd, base);
392     free(base);
393
394     if (len >= 0 && len <= MAX_UN_LEN) {
395         *dirfdp = dirfd;
396         return 0;
397     } else {
398         close(dirfd);
399         return ENAMETOOLONG;
400     }
401 }
402
403 /* Attempts to shorten 'name' by creating a symlink for the directory part of
404  * the name and indirecting through <symlink>/<basename>.  This works on
405  * systems that support symlinks, as long as <basename> isn't too long.
406  *
407  * On success, returns 0 and stores the short name in 'short_name' and the
408  * symbolic link to eventually delete in 'linkname'. */
409 static int
410 shorten_name_via_symlink(const char *name, char short_name[MAX_UN_LEN + 1],
411                          char linkname[MAX_UN_LEN + 1])
412 {
413     char *abs, *dir, *base;
414     const char *tmpdir;
415     int error;
416     int i;
417
418     abs = abs_file_name(NULL, name);
419     dir = dir_name(abs);
420     base = base_name(abs);
421     free(abs);
422
423     tmpdir = getenv("TMPDIR");
424     if (tmpdir == NULL) {
425         tmpdir = "/tmp";
426     }
427
428     for (i = 0; i < 1000; i++) {
429         int len;
430
431         len = snprintf(linkname, MAX_UN_LEN + 1,
432                        "%s/ovs-un-c-%"PRIu32, tmpdir, random_uint32());
433         error = (len < 0 || len > MAX_UN_LEN ? ENAMETOOLONG
434                  : symlink(dir, linkname) ? errno
435                  : 0);
436         if (error != EEXIST) {
437             break;
438         }
439     }
440
441     if (!error) {
442         int len;
443
444         fatal_signal_add_file_to_unlink(linkname);
445
446         len = snprintf(short_name, MAX_UN_LEN + 1, "%s/%s", linkname, base);
447         if (len < 0 || len > MAX_UN_LEN) {
448             fatal_signal_unlink_file_now(linkname);
449             error = ENAMETOOLONG;
450         }
451     }
452
453     if (error) {
454         linkname[0] = '\0';
455     }
456     free(dir);
457     free(base);
458
459     return error;
460 }
461
462 /* Stores in '*un' a sockaddr_un that refers to file 'name'.  Stores in
463  * '*un_len' the size of the sockaddr_un.
464  *
465  * Returns 0 on success, otherwise a positive errno value.
466  *
467  * Uses '*dirfdp' and 'linkname' to store references to data when the caller no
468  * longer needs to use 'un'.  On success, freeing these references with
469  * free_sockaddr_un() is mandatory to avoid a leak; on failure, freeing them is
470  * unnecessary but harmless. */
471 static int
472 make_sockaddr_un(const char *name, struct sockaddr_un *un, socklen_t *un_len,
473                  int *dirfdp, char linkname[MAX_UN_LEN + 1])
474 {
475     char short_name[MAX_UN_LEN + 1];
476
477     *dirfdp = -1;
478     linkname[0] = '\0';
479     if (strlen(name) > MAX_UN_LEN) {
480         /* 'name' is too long to fit in a sockaddr_un.  Try a workaround. */
481         int error = shorten_name_via_proc(name, short_name, dirfdp);
482         if (error == ENAMETOOLONG) {
483             error = shorten_name_via_symlink(name, short_name, linkname);
484         }
485         if (error) {
486             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
487
488             VLOG_WARN_RL(&rl, "Unix socket name %s is longer than maximum "
489                          "%"PRIuSIZE" bytes", name, MAX_UN_LEN);
490             return error;
491         }
492
493         name = short_name;
494     }
495
496     un->sun_family = AF_UNIX;
497     ovs_strzcpy(un->sun_path, name, sizeof un->sun_path);
498     *un_len = (offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
499                 + strlen (un->sun_path) + 1);
500     return 0;
501 }
502
503 /* Clean up after make_sockaddr_un(). */
504 static void
505 free_sockaddr_un(int dirfd, const char *linkname)
506 {
507     if (dirfd >= 0) {
508         close(dirfd);
509     }
510     if (linkname[0]) {
511         fatal_signal_unlink_file_now(linkname);
512     }
513 }
514
515 /* Binds Unix domain socket 'fd' to a file with permissions 0700. */
516 static int
517 bind_unix_socket(int fd, struct sockaddr *sun, socklen_t sun_len)
518 {
519     /* According to _Unix Network Programming_, umask should affect bind(). */
520     mode_t old_umask = umask(0077);
521     int error = bind(fd, sun, sun_len) ? errno : 0;
522     umask(old_umask);
523     return error;
524 }
525
526 /* Creates a Unix domain socket in the given 'style' (either SOCK_DGRAM or
527  * SOCK_STREAM) that is bound to '*bind_path' (if 'bind_path' is non-null) and
528  * connected to '*connect_path' (if 'connect_path' is non-null).  If 'nonblock'
529  * is true, the socket is made non-blocking.
530  *
531  * Returns the socket's fd if successful, otherwise a negative errno value. */
532 int
533 make_unix_socket(int style, bool nonblock,
534                  const char *bind_path, const char *connect_path)
535 {
536     int error;
537     int fd;
538
539     fd = socket(PF_UNIX, style, 0);
540     if (fd < 0) {
541         return -errno;
542     }
543
544     /* Set nonblocking mode right away, if we want it.  This prevents blocking
545      * in connect(), if connect_path != NULL.  (In turn, that's a corner case:
546      * it will only happen if style is SOCK_STREAM or SOCK_SEQPACKET, and only
547      * if a backlog of un-accepted connections has built up in the kernel.)  */
548     if (nonblock) {
549         error = set_nonblocking(fd);
550         if (error) {
551             goto error;
552         }
553     }
554
555     if (bind_path) {
556         char linkname[MAX_UN_LEN + 1];
557         struct sockaddr_un un;
558         socklen_t un_len;
559         int dirfd;
560
561         if (unlink(bind_path) && errno != ENOENT) {
562             VLOG_WARN("unlinking \"%s\": %s\n",
563                       bind_path, ovs_strerror(errno));
564         }
565         fatal_signal_add_file_to_unlink(bind_path);
566
567         error = make_sockaddr_un(bind_path, &un, &un_len, &dirfd, linkname);
568         if (!error) {
569             error = bind_unix_socket(fd, (struct sockaddr *) &un, un_len);
570         }
571         free_sockaddr_un(dirfd, linkname);
572
573         if (error) {
574             goto error;
575         }
576     }
577
578     if (connect_path) {
579         char linkname[MAX_UN_LEN + 1];
580         struct sockaddr_un un;
581         socklen_t un_len;
582         int dirfd;
583
584         error = make_sockaddr_un(connect_path, &un, &un_len, &dirfd, linkname);
585         if (!error
586             && connect(fd, (struct sockaddr*) &un, un_len)
587             && errno != EINPROGRESS) {
588             error = errno;
589         }
590         free_sockaddr_un(dirfd, linkname);
591
592         if (error) {
593             goto error;
594         }
595     }
596
597     return fd;
598
599 error:
600     if (error == EAGAIN) {
601         error = EPROTO;
602     }
603     if (bind_path) {
604         fatal_signal_unlink_file_now(bind_path);
605     }
606     close(fd);
607     return -error;
608 }
609
610 int
611 get_unix_name_len(socklen_t sun_len)
612 {
613     return (sun_len >= offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
614             ? sun_len - offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
615             : 0);
616 }
617
618 ovs_be32
619 guess_netmask(ovs_be32 ip_)
620 {
621     uint32_t ip = ntohl(ip_);
622     return ((ip >> 31) == 0 ? htonl(0xff000000)   /* Class A */
623             : (ip >> 30) == 2 ? htonl(0xffff0000) /* Class B */
624             : (ip >> 29) == 6 ? htonl(0xffffff00) /* Class C */
625             : htonl(0));                          /* ??? */
626 }
627
628 /* This is like strsep() except:
629  *
630  *    - The separator string is ":".
631  *
632  *    - Square brackets [] quote ":" separators and are removed from the
633  *      tokens. */
634 static char *
635 parse_bracketed_token(char **pp)
636 {
637     char *p = *pp;
638
639     if (p == NULL) {
640         return NULL;
641     } else if (*p == '\0') {
642         *pp = NULL;
643         return p;
644     } else if (*p == '[') {
645         char *start = p + 1;
646         char *end = start + strcspn(start, "]");
647         *pp = (*end == '\0' ? NULL
648                : end[1] == ':' ? end + 2
649                : end + 1);
650         *end = '\0';
651         return start;
652     } else {
653         char *start = p;
654         char *end = start + strcspn(start, ":");
655         *pp = *end == '\0' ? NULL : end + 1;
656         *end = '\0';
657         return start;
658     }
659 }
660
661 static bool
662 parse_sockaddr_components(struct sockaddr_storage *ss,
663                           const char *host_s,
664                           const char *port_s, uint16_t default_port,
665                           const char *s)
666 {
667     struct sockaddr_in *sin = ALIGNED_CAST(struct sockaddr_in *, ss);
668     int port;
669
670     if (port_s && port_s[0]) {
671         if (!str_to_int(port_s, 10, &port) || port < 0 || port > 65535) {
672             VLOG_ERR("%s: bad port number \"%s\"", s, port_s);
673         }
674     } else {
675         port = default_port;
676     }
677
678     memset(ss, 0, sizeof *ss);
679     if (strchr(host_s, ':')) {
680         struct sockaddr_in6 *sin6
681             = ALIGNED_CAST(struct sockaddr_in6 *, ss);
682
683         sin6->sin6_family = AF_INET6;
684         sin6->sin6_port = htons(port);
685         if (!inet_pton(AF_INET6, host_s, sin6->sin6_addr.s6_addr)) {
686             VLOG_ERR("%s: bad IPv6 address \"%s\"", s, host_s);
687             goto exit;
688         }
689     } else {
690         sin->sin_family = AF_INET;
691         sin->sin_port = htons(port);
692         if (!inet_pton(AF_INET, host_s, &sin->sin_addr.s_addr)) {
693             VLOG_ERR("%s: bad IPv4 address \"%s\"", s, host_s);
694             goto exit;
695         }
696     }
697
698     return true;
699
700 exit:
701     memset(ss, 0, sizeof *ss);
702     return false;
703 }
704
705 /* Parses 'target', which should be a string in the format "<host>[:<port>]".
706  * <host>, which is required, may be an IPv4 address or an IPv6 address
707  * enclosed in square brackets.  If 'default_port' is nonzero then <port> is
708  * optional and defaults to 'default_port'.
709  *
710  * On success, returns true and stores the parsed remote address into '*ss'.
711  * On failure, logs an error, stores zeros into '*ss', and returns false. */
712 bool
713 inet_parse_active(const char *target_, uint16_t default_port,
714                   struct sockaddr_storage *ss)
715 {
716     char *target = xstrdup(target_);
717     const char *port;
718     const char *host;
719     char *p;
720     bool ok;
721
722     p = target;
723     host = parse_bracketed_token(&p);
724     port = parse_bracketed_token(&p);
725     if (!host) {
726         VLOG_ERR("%s: host must be specified", target_);
727         ok = false;
728     } else if (!port && !default_port) {
729         VLOG_ERR("%s: port must be specified", target_);
730         ok = false;
731     } else {
732         ok = parse_sockaddr_components(ss, host, port, default_port, target_);
733     }
734     if (!ok) {
735         memset(ss, 0, sizeof *ss);
736     }
737     free(target);
738     return ok;
739 }
740
741
742 /* Opens a non-blocking IPv4 or IPv6 socket of the specified 'style' and
743  * connects to 'target', which should be a string in the format
744  * "<host>[:<port>]".  <host>, which is required, may be an IPv4 address or an
745  * IPv6 address enclosed in square brackets.  If 'default_port' is nonzero then
746  * <port> is optional and defaults to 'default_port'.
747  *
748  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
749  *
750  * On success, returns 0 (indicating connection complete) or EAGAIN (indicating
751  * connection in progress), in which case the new file descriptor is stored
752  * into '*fdp'.  On failure, returns a positive errno value other than EAGAIN
753  * and stores -1 into '*fdp'.
754  *
755  * If 'ss' is non-null, then on success stores the target address into '*ss'.
756  *
757  * 'dscp' becomes the DSCP bits in the IP headers for the new connection.  It
758  * should be in the range [0, 63] and will automatically be shifted to the
759  * appropriately place in the IP tos field. */
760 int
761 inet_open_active(int style, const char *target, uint16_t default_port,
762                  struct sockaddr_storage *ssp, int *fdp, uint8_t dscp)
763 {
764     struct sockaddr_storage ss;
765     int fd = -1;
766     int error;
767
768     /* Parse. */
769     if (!inet_parse_active(target, default_port, &ss)) {
770         error = EAFNOSUPPORT;
771         goto exit;
772     }
773
774     /* Create non-blocking socket. */
775     fd = socket(ss.ss_family, style, 0);
776     if (fd < 0) {
777         error = sock_errno();
778         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, sock_strerror(error));
779         goto exit;
780     }
781     error = set_nonblocking(fd);
782     if (error) {
783         goto exit;
784     }
785
786     /* The dscp bits must be configured before connect() to ensure that the
787      * TOS field is set during the connection establishment.  If set after
788      * connect(), the handshake SYN frames will be sent with a TOS of 0. */
789     error = set_dscp(fd, dscp);
790     if (error) {
791         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, sock_strerror(error));
792         goto exit;
793     }
794
795     /* Connect. */
796     error = connect(fd, (struct sockaddr *) &ss, ss_length(&ss)) == 0
797                     ? 0
798                     : sock_errno();
799     if (error == EINPROGRESS
800 #ifdef _WIN32
801         || error == WSAEALREADY || error == WSAEWOULDBLOCK
802 #endif
803         ) {
804         error = EAGAIN;
805     }
806
807 exit:
808     if (error && error != EAGAIN) {
809         if (ssp) {
810             memset(ssp, 0, sizeof *ssp);
811         }
812         if (fd >= 0) {
813             close(fd);
814             fd = -1;
815         }
816     } else {
817         if (ssp) {
818             *ssp = ss;
819         }
820     }
821     *fdp = fd;
822     return error;
823 }
824
825 /* Parses 'target', which should be a string in the format "[<port>][:<host>]":
826  *
827  *      - If 'default_port' is -1, then <port> is required.  Otherwise, if
828  *        <port> is omitted, then 'default_port' is used instead.
829  *
830  *      - If <port> (or 'default_port', if used) is 0, then no port is bound
831  *        and the TCP/IP stack will select a port.
832  *
833  *      - <host> is optional.  If supplied, it may be an IPv4 address or an
834  *        IPv6 address enclosed in square brackets.  If omitted, the IP address
835  *        is wildcarded.
836  *
837  * If successful, stores the address into '*ss' and returns true; otherwise
838  * zeros '*ss' and returns false. */
839 bool
840 inet_parse_passive(const char *target_, int default_port,
841                    struct sockaddr_storage *ss)
842 {
843     char *target = xstrdup(target_);
844     const char *port;
845     const char *host;
846     char *p;
847     bool ok;
848
849     p = target;
850     port = parse_bracketed_token(&p);
851     host = parse_bracketed_token(&p);
852     if (!port && default_port < 0) {
853         VLOG_ERR("%s: port must be specified", target_);
854         ok = false;
855     } else {
856         ok = parse_sockaddr_components(ss, host ? host : "0.0.0.0",
857                                        port, default_port, target_);
858     }
859     if (!ok) {
860         memset(ss, 0, sizeof *ss);
861     }
862     free(target);
863     return ok;
864 }
865
866
867 /* Opens a non-blocking IPv4 or IPv6 socket of the specified 'style', binds to
868  * 'target', and listens for incoming connections.  Parses 'target' in the same
869  * way was inet_parse_passive().
870  *
871  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
872  *
873  * For TCP, the socket will have SO_REUSEADDR turned on.
874  *
875  * On success, returns a non-negative file descriptor.  On failure, returns a
876  * negative errno value.
877  *
878  * If 'ss' is non-null, then on success stores the bound address into '*ss'.
879  *
880  * 'dscp' becomes the DSCP bits in the IP headers for the new connection.  It
881  * should be in the range [0, 63] and will automatically be shifted to the
882  * appropriately place in the IP tos field. */
883 int
884 inet_open_passive(int style, const char *target, int default_port,
885                   struct sockaddr_storage *ssp, uint8_t dscp)
886 {
887     bool kernel_chooses_port;
888     struct sockaddr_storage ss;
889     int fd = 0, error;
890     unsigned int yes = 1;
891
892     if (!inet_parse_passive(target, default_port, &ss)) {
893         return -EAFNOSUPPORT;
894     }
895     kernel_chooses_port = ss_get_port(&ss) == 0;
896
897     /* Create non-blocking socket, set SO_REUSEADDR. */
898     fd = socket(ss.ss_family, style, 0);
899     if (fd < 0) {
900         error = sock_errno();
901         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, sock_strerror(error));
902         return -error;
903     }
904     error = set_nonblocking(fd);
905     if (error) {
906         goto error;
907     }
908     if (style == SOCK_STREAM
909         && setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof yes) < 0) {
910         error = sock_errno();
911         VLOG_ERR("%s: setsockopt(SO_REUSEADDR): %s",
912                  target, sock_strerror(error));
913         goto error;
914     }
915
916     /* Bind. */
917     if (bind(fd, (struct sockaddr *) &ss, ss_length(&ss)) < 0) {
918         error = sock_errno();
919         VLOG_ERR("%s: bind: %s", target, sock_strerror(error));
920         goto error;
921     }
922
923     /* The dscp bits must be configured before connect() to ensure that the TOS
924      * field is set during the connection establishment.  If set after
925      * connect(), the handshake SYN frames will be sent with a TOS of 0. */
926     error = set_dscp(fd, dscp);
927     if (error) {
928         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, sock_strerror(error));
929         goto error;
930     }
931
932     /* Listen. */
933     if (style == SOCK_STREAM && listen(fd, 10) < 0) {
934         error = sock_errno();
935         VLOG_ERR("%s: listen: %s", target, sock_strerror(error));
936         goto error;
937     }
938
939     if (ssp || kernel_chooses_port) {
940         socklen_t ss_len = sizeof ss;
941         if (getsockname(fd, (struct sockaddr *) &ss, &ss_len) < 0) {
942             error = sock_errno();
943             VLOG_ERR("%s: getsockname: %s", target, sock_strerror(error));
944             goto error;
945         }
946         if (kernel_chooses_port) {
947             VLOG_INFO("%s: listening on port %"PRIu16,
948                       target, ss_get_port(&ss));
949         }
950         if (ssp) {
951             *ssp = ss;
952         }
953     }
954
955     return fd;
956
957 error:
958     if (ssp) {
959         memset(ssp, 0, sizeof *ssp);
960     }
961     close(fd);
962     return -error;
963 }
964
965 /* Returns a readable and writable fd for /dev/null, if successful, otherwise
966  * a negative errno value.  The caller must not close the returned fd (because
967  * the same fd will be handed out to subsequent callers). */
968 int
969 get_null_fd(void)
970 {
971     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
972     static int null_fd;
973
974     if (ovsthread_once_start(&once)) {
975         null_fd = open("/dev/null", O_RDWR);
976         if (null_fd < 0) {
977             int error = errno;
978             VLOG_ERR("could not open /dev/null: %s", ovs_strerror(error));
979             null_fd = -error;
980         }
981         ovsthread_once_done(&once);
982     }
983
984     return null_fd;
985 }
986
987 int
988 read_fully(int fd, void *p_, size_t size, size_t *bytes_read)
989 {
990     uint8_t *p = p_;
991
992     *bytes_read = 0;
993     while (size > 0) {
994         ssize_t retval = read(fd, p, size);
995         if (retval > 0) {
996             *bytes_read += retval;
997             size -= retval;
998             p += retval;
999         } else if (retval == 0) {
1000             return EOF;
1001         } else if (errno != EINTR) {
1002             return errno;
1003         }
1004     }
1005     return 0;
1006 }
1007
1008 int
1009 write_fully(int fd, const void *p_, size_t size, size_t *bytes_written)
1010 {
1011     const uint8_t *p = p_;
1012
1013     *bytes_written = 0;
1014     while (size > 0) {
1015         ssize_t retval = write(fd, p, size);
1016         if (retval > 0) {
1017             *bytes_written += retval;
1018             size -= retval;
1019             p += retval;
1020         } else if (retval == 0) {
1021             VLOG_WARN("write returned 0");
1022             return EPROTO;
1023         } else if (errno != EINTR) {
1024             return errno;
1025         }
1026     }
1027     return 0;
1028 }
1029
1030 /* Given file name 'file_name', fsyncs the directory in which it is contained.
1031  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
1032 int
1033 fsync_parent_dir(const char *file_name)
1034 {
1035     int error = 0;
1036     char *dir;
1037     int fd;
1038
1039     dir = dir_name(file_name);
1040     fd = open(dir, O_RDONLY);
1041     if (fd >= 0) {
1042         if (fsync(fd)) {
1043             if (errno == EINVAL || errno == EROFS) {
1044                 /* This directory does not support synchronization.  Not
1045                  * really an error. */
1046             } else {
1047                 error = errno;
1048                 VLOG_ERR("%s: fsync failed (%s)", dir, ovs_strerror(error));
1049             }
1050         }
1051         close(fd);
1052     } else {
1053         error = errno;
1054         VLOG_ERR("%s: open failed (%s)", dir, ovs_strerror(error));
1055     }
1056     free(dir);
1057
1058     return error;
1059 }
1060
1061 /* Obtains the modification time of the file named 'file_name' to the greatest
1062  * supported precision.  If successful, stores the mtime in '*mtime' and
1063  * returns 0.  On error, returns a positive errno value and stores zeros in
1064  * '*mtime'. */
1065 int
1066 get_mtime(const char *file_name, struct timespec *mtime)
1067 {
1068     struct stat s;
1069
1070     if (!stat(file_name, &s)) {
1071         mtime->tv_sec = s.st_mtime;
1072
1073 #if HAVE_STRUCT_STAT_ST_MTIM_TV_NSEC
1074         mtime->tv_nsec = s.st_mtim.tv_nsec;
1075 #elif HAVE_STRUCT_STAT_ST_MTIMENSEC
1076         mtime->tv_nsec = s.st_mtimensec;
1077 #else
1078         mtime->tv_nsec = 0;
1079 #endif
1080
1081         return 0;
1082     } else {
1083         mtime->tv_sec = mtime->tv_nsec = 0;
1084         return errno;
1085     }
1086 }
1087
1088 void
1089 xpipe(int fds[2])
1090 {
1091     if (pipe(fds)) {
1092         VLOG_FATAL("failed to create pipe (%s)", ovs_strerror(errno));
1093     }
1094 }
1095
1096 void
1097 xpipe_nonblocking(int fds[2])
1098 {
1099     xpipe(fds);
1100     xset_nonblocking(fds[0]);
1101     xset_nonblocking(fds[1]);
1102 }
1103
1104 static int
1105 getsockopt_int(int fd, int level, int option, const char *optname, int *valuep)
1106 {
1107     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
1108     socklen_t len;
1109     int value;
1110     int error;
1111
1112     len = sizeof value;
1113     if (getsockopt(fd, level, option, &value, &len)) {
1114         error = sock_errno();
1115         VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(%s): %s", optname, sock_strerror(error));
1116     } else if (len != sizeof value) {
1117         error = EINVAL;
1118         VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(%s): value is %u bytes (expected %"PRIuSIZE")",
1119                     optname, (unsigned int) len, sizeof value);
1120     } else {
1121         error = 0;
1122     }
1123
1124     *valuep = error ? 0 : value;
1125     return error;
1126 }
1127
1128 static void
1129 describe_sockaddr(struct ds *string, int fd,
1130                   int (*getaddr)(int, struct sockaddr *, socklen_t *))
1131 {
1132     struct sockaddr_storage ss;
1133     socklen_t len = sizeof ss;
1134
1135     if (!getaddr(fd, (struct sockaddr *) &ss, &len)) {
1136         if (ss.ss_family == AF_INET || ss.ss_family == AF_INET6) {
1137             char addrbuf[SS_NTOP_BUFSIZE];
1138
1139             ds_put_format(string, "%s:%"PRIu16,
1140                           ss_format_address(&ss, addrbuf, sizeof addrbuf),
1141                           ss_get_port(&ss));
1142         } else if (ss.ss_family == AF_UNIX) {
1143             struct sockaddr_un sun;
1144             const char *null;
1145             size_t maxlen;
1146
1147             memcpy(&sun, &ss, sizeof sun);
1148             maxlen = len - offsetof(struct sockaddr_un, sun_path);
1149             null = memchr(sun.sun_path, '\0', maxlen);
1150             ds_put_buffer(string, sun.sun_path,
1151                           null ? null - sun.sun_path : maxlen);
1152         }
1153 #ifdef HAVE_NETLINK
1154         else if (ss.ss_family == AF_NETLINK) {
1155             int protocol;
1156
1157 /* SO_PROTOCOL was introduced in 2.6.32.  Support it regardless of the version
1158  * of the Linux kernel headers in use at build time. */
1159 #ifndef SO_PROTOCOL
1160 #define SO_PROTOCOL 38
1161 #endif
1162
1163             if (!getsockopt_int(fd, SOL_SOCKET, SO_PROTOCOL, "SO_PROTOCOL",
1164                                 &protocol)) {
1165                 switch (protocol) {
1166                 case NETLINK_ROUTE:
1167                     ds_put_cstr(string, "NETLINK_ROUTE");
1168                     break;
1169
1170                 case NETLINK_GENERIC:
1171                     ds_put_cstr(string, "NETLINK_GENERIC");
1172                     break;
1173
1174                 default:
1175                     ds_put_format(string, "AF_NETLINK family %d", protocol);
1176                     break;
1177                 }
1178             } else {
1179                 ds_put_cstr(string, "AF_NETLINK");
1180             }
1181         }
1182 #endif
1183 #if AF_PACKET && LINUX_DATAPATH
1184         else if (ss.ss_family == AF_PACKET) {
1185             struct sockaddr_ll sll;
1186
1187             memcpy(&sll, &ss, sizeof sll);
1188             ds_put_cstr(string, "AF_PACKET");
1189             if (sll.sll_ifindex) {
1190                 char name[IFNAMSIZ];
1191
1192                 if (if_indextoname(sll.sll_ifindex, name)) {
1193                     ds_put_format(string, "(%s)", name);
1194                 } else {
1195                     ds_put_format(string, "(ifindex=%d)", sll.sll_ifindex);
1196                 }
1197             }
1198             if (sll.sll_protocol) {
1199                 ds_put_format(string, "(protocol=0x%"PRIu16")",
1200                               ntohs(sll.sll_protocol));
1201             }
1202         }
1203 #endif
1204         else if (ss.ss_family == AF_UNSPEC) {
1205             ds_put_cstr(string, "AF_UNSPEC");
1206         } else {
1207             ds_put_format(string, "AF_%d", (int) ss.ss_family);
1208         }
1209     }
1210 }
1211
1212
1213 #ifdef LINUX_DATAPATH
1214 static void
1215 put_fd_filename(struct ds *string, int fd)
1216 {
1217     char buf[1024];
1218     char *linkname;
1219     int n;
1220
1221     linkname = xasprintf("/proc/self/fd/%d", fd);
1222     n = readlink(linkname, buf, sizeof buf);
1223     if (n > 0) {
1224         ds_put_char(string, ' ');
1225         ds_put_buffer(string, buf, n);
1226         if (n > sizeof buf) {
1227             ds_put_cstr(string, "...");
1228         }
1229     }
1230     free(linkname);
1231 }
1232 #endif
1233
1234 /* Returns a malloc()'d string describing 'fd', for use in logging. */
1235 char *
1236 describe_fd(int fd)
1237 {
1238     struct ds string;
1239     struct stat s;
1240
1241     ds_init(&string);
1242     if (fstat(fd, &s)) {
1243         ds_put_format(&string, "fstat failed (%s)", ovs_strerror(errno));
1244     } else if (S_ISSOCK(s.st_mode)) {
1245         describe_sockaddr(&string, fd, getsockname);
1246         ds_put_cstr(&string, "<->");
1247         describe_sockaddr(&string, fd, getpeername);
1248     } else {
1249         ds_put_cstr(&string, (isatty(fd) ? "tty"
1250                               : S_ISDIR(s.st_mode) ? "directory"
1251                               : S_ISCHR(s.st_mode) ? "character device"
1252                               : S_ISBLK(s.st_mode) ? "block device"
1253                               : S_ISREG(s.st_mode) ? "file"
1254                               : S_ISFIFO(s.st_mode) ? "FIFO"
1255                               : S_ISLNK(s.st_mode) ? "symbolic link"
1256                               : "unknown"));
1257 #ifdef LINUX_DATAPATH
1258         put_fd_filename(&string, fd);
1259 #endif
1260     }
1261     return ds_steal_cstr(&string);
1262 }
1263
1264 /* Calls ioctl() on an AF_INET sock, passing the specified 'command' and
1265  * 'arg'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
1266 int
1267 af_inet_ioctl(unsigned long int command, const void *arg)
1268 {
1269     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
1270     static int sock;
1271
1272     if (ovsthread_once_start(&once)) {
1273         sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
1274         if (sock < 0) {
1275             int error = sock_errno();
1276             VLOG_ERR("failed to create inet socket: %s", sock_strerror(error));
1277             sock = -error;
1278         }
1279         ovsthread_once_done(&once);
1280     }
1281
1282     return (sock < 0 ? -sock
1283             : ioctl(sock, command, arg) == -1 ? errno
1284             : 0);
1285 }
1286
1287 int
1288 af_inet_ifreq_ioctl(const char *name, struct ifreq *ifr, unsigned long int cmd,
1289                     const char *cmd_name)
1290 {
1291     int error;
1292
1293     ovs_strzcpy(ifr->ifr_name, name, sizeof ifr->ifr_name);
1294     error = af_inet_ioctl(cmd, ifr);
1295     if (error) {
1296         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1297         VLOG_DBG_RL(&rl, "%s: ioctl(%s) failed: %s", name, cmd_name,
1298                     ovs_strerror(error));
1299     }
1300     return error;
1301 }
1302 \f
1303 /* sockaddr_storage helpers. */
1304
1305 /* Returns the IPv4 or IPv6 port in 'ss'. */
1306 uint16_t
1307 ss_get_port(const struct sockaddr_storage *ss)
1308 {
1309     if (ss->ss_family == AF_INET) {
1310         const struct sockaddr_in *sin
1311             = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in *, ss);
1312         return ntohs(sin->sin_port);
1313     } else if (ss->ss_family == AF_INET6) {
1314         const struct sockaddr_in6 *sin6
1315             = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in6 *, ss);
1316         return ntohs(sin6->sin6_port);
1317     } else {
1318         OVS_NOT_REACHED();
1319     }
1320 }
1321
1322 /* Formats the IPv4 or IPv6 address in 'ss' into the 'bufsize' bytes in 'buf'.
1323  * If 'ss' is an IPv6 address, puts square brackets around the address.
1324  * 'bufsize' should be at least SS_NTOP_BUFSIZE.
1325  *
1326  * Returns 'buf'. */
1327 char *
1328 ss_format_address(const struct sockaddr_storage *ss,
1329                   char *buf, size_t bufsize)
1330 {
1331     ovs_assert(bufsize >= SS_NTOP_BUFSIZE);
1332     if (ss->ss_family == AF_INET) {
1333         const struct sockaddr_in *sin
1334             = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in *, ss);
1335
1336         snprintf(buf, bufsize, IP_FMT, IP_ARGS(sin->sin_addr.s_addr));
1337     } else if (ss->ss_family == AF_INET6) {
1338         const struct sockaddr_in6 *sin6
1339             = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in6 *, ss);
1340
1341         buf[0] = '[';
1342         inet_ntop(AF_INET6, sin6->sin6_addr.s6_addr, buf + 1, bufsize - 1);
1343         strcpy(strchr(buf, '\0'), "]");
1344     } else {
1345         OVS_NOT_REACHED();
1346     }
1347
1348     return buf;
1349 }
1350
1351 size_t
1352 ss_length(const struct sockaddr_storage *ss)
1353 {
1354     switch (ss->ss_family) {
1355     case AF_INET:
1356         return sizeof(struct sockaddr_in);
1357
1358     case AF_INET6:
1359         return sizeof(struct sockaddr_in6);
1360
1361     default:
1362         OVS_NOT_REACHED();
1363     }
1364 }
1365
1366 /* For Windows socket calls, 'errno' is not set.  One has to call
1367  * WSAGetLastError() to get the error number and then pass it to
1368  * this function to get the correct error string.
1369  *
1370  * ovs_strerror() calls strerror_r() and would not get the correct error
1371  * string for Windows sockets, but is good for POSIX. */
1372 const char *
1373 sock_strerror(int error)
1374 {
1375 #ifdef _WIN32
1376     return ovs_format_message(error);
1377 #else
1378     return ovs_strerror(error);
1379 #endif
1380 }