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