netdev: Add support for "patch" type
[openvswitch] / lib / netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
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 "netdev.h"
19
20 #include <assert.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <netinet/in.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26 #include <unistd.h>
27
28 #include "coverage.h"
29 #include "dynamic-string.h"
30 #include "fatal-signal.h"
31 #include "hash.h"
32 #include "list.h"
33 #include "netdev-provider.h"
34 #include "ofpbuf.h"
35 #include "openflow/openflow.h"
36 #include "packets.h"
37 #include "poll-loop.h"
38 #include "shash.h"
39 #include "svec.h"
40
41 #define THIS_MODULE VLM_netdev
42 #include "vlog.h"
43
44 static const struct netdev_class *base_netdev_classes[] = {
45     &netdev_linux_class,
46     &netdev_tap_class,
47     &netdev_gre_class,
48     &netdev_patch_class,
49 };
50
51 static struct shash netdev_classes = SHASH_INITIALIZER(&netdev_classes);
52
53 /* All created network devices. */
54 static struct shash netdev_dev_shash = SHASH_INITIALIZER(&netdev_dev_shash);
55
56 /* All open network devices. */
57 static struct list netdev_list = LIST_INITIALIZER(&netdev_list);
58
59 /* This is set pretty low because we probably won't learn anything from the
60  * additional log messages. */
61 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
62
63 static void close_all_netdevs(void *aux OVS_UNUSED);
64 static int restore_flags(struct netdev *netdev);
65 void update_device_args(struct netdev_dev *, const struct shash *args);
66
67 static void
68 netdev_initialize(void)
69 {
70     static int status = -1;
71
72     if (status < 0) {
73         int i;
74
75         fatal_signal_add_hook(close_all_netdevs, NULL, NULL, true);
76
77         status = 0;
78         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(base_netdev_classes); i++) {
79             netdev_register_provider(base_netdev_classes[i]);
80         }
81     }
82 }
83
84 /* Performs periodic work needed by all the various kinds of netdevs.
85  *
86  * If your program opens any netdevs, it must call this function within its
87  * main poll loop. */
88 void
89 netdev_run(void)
90 {
91     struct shash_node *node;
92     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
93         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
94         if (netdev_class->run) {
95             netdev_class->run();
96         }
97     }
98 }
99
100 /* Arranges for poll_block() to wake up when netdev_run() needs to be called.
101  *
102  * If your program opens any netdevs, it must call this function within its
103  * main poll loop. */
104 void
105 netdev_wait(void)
106 {
107     struct shash_node *node;
108     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
109         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
110         if (netdev_class->wait) {
111             netdev_class->wait();
112         }
113     }
114 }
115
116 /* Initializes and registers a new netdev provider.  After successful
117  * registration, new netdevs of that type can be opened using netdev_open(). */
118 int
119 netdev_register_provider(const struct netdev_class *new_class)
120 {
121     struct netdev_class *new_provider;
122
123     if (shash_find(&netdev_classes, new_class->type)) {
124         VLOG_WARN("attempted to register duplicate netdev provider: %s",
125                    new_class->type);
126         return EEXIST;
127     }
128
129     if (new_class->init) {
130         int error = new_class->init();
131         if (error) {
132             VLOG_ERR("failed to initialize %s network device class: %s",
133                      new_class->type, strerror(error));
134             return error;
135         }
136     }
137
138     new_provider = xmalloc(sizeof *new_provider);
139     memcpy(new_provider, new_class, sizeof *new_provider);
140
141     shash_add(&netdev_classes, new_class->type, new_provider);
142
143     return 0;
144 }
145
146 /* Unregisters a netdev provider.  'type' must have been previously
147  * registered and not currently be in use by any netdevs.  After unregistration
148  * new netdevs of that type cannot be opened using netdev_open(). */
149 int
150 netdev_unregister_provider(const char *type)
151 {
152     struct shash_node *del_node, *netdev_dev_node;
153
154     del_node = shash_find(&netdev_classes, type);
155     if (!del_node) {
156         VLOG_WARN("attempted to unregister a netdev provider that is not "
157                   "registered: %s", type);
158         return EAFNOSUPPORT;
159     }
160
161     SHASH_FOR_EACH(netdev_dev_node, &netdev_dev_shash) {
162         struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_dev_node->data;
163         if (!strcmp(netdev_dev->netdev_class->type, type)) {
164             VLOG_WARN("attempted to unregister in use netdev provider: %s",
165                       type);
166             return EBUSY;
167         }
168     }
169
170     shash_delete(&netdev_classes, del_node);
171     free(del_node->data);
172
173     return 0;
174 }
175
176 /* Clears 'types' and enumerates the types of all currently registered netdev
177  * providers into it.  The caller must first initialize the svec. */
178 void
179 netdev_enumerate_types(struct svec *types)
180 {
181     struct shash_node *node;
182
183     netdev_initialize();
184     svec_clear(types);
185
186     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
187         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
188         svec_add(types, netdev_class->type);
189     }
190 }
191
192 /* Compares 'args' to those used to those used by 'dev'.  Returns true
193  * if the arguments are the same, false otherwise.  Does not update the
194  * values stored in 'dev'. */
195 static bool
196 compare_device_args(const struct netdev_dev *dev, const struct shash *args)
197 {
198     const struct shash_node **new_args;
199     bool result = true;
200     int i;
201
202     if (shash_count(args) != dev->n_args) {
203         return false;
204     }
205
206     new_args = shash_sort(args);
207     for (i = 0; i < dev->n_args; i++) {
208         if (strcmp(dev->args[i].key, new_args[i]->name) || 
209             strcmp(dev->args[i].value, new_args[i]->data)) {
210             result = false;
211             goto finish;
212         }
213     }
214
215 finish:
216     free(new_args);
217     return result;
218 }
219
220 static int
221 compare_args(const void *a_, const void *b_)
222 {
223     const struct arg *a = a_;
224     const struct arg *b = b_;
225     return strcmp(a->key, b->key);
226 }
227
228 void
229 update_device_args(struct netdev_dev *dev, const struct shash *args)
230 {
231     struct shash_node *node;
232     int i;
233
234     if (dev->n_args) {
235         for (i = 0; i < dev->n_args; i++) {
236             free(dev->args[i].key);
237             free(dev->args[i].value);
238         }
239
240         free(dev->args);
241         dev->n_args = 0;
242     }
243
244     if (!args || shash_is_empty(args)) {
245         return;
246     }
247
248     dev->n_args = shash_count(args);
249     dev->args = xmalloc(dev->n_args * sizeof *dev->args);
250
251     i = 0;
252     SHASH_FOR_EACH(node, args) {
253         dev->args[i].key = xstrdup(node->name);
254         dev->args[i].value = xstrdup(node->data);
255         i++;
256     }
257
258     qsort(dev->args, dev->n_args, sizeof *dev->args, compare_args);
259 }
260
261 static int
262 create_device(struct netdev_options *options, struct netdev_dev **netdev_devp)
263 {
264     struct netdev_class *netdev_class;
265
266     if (!options->may_create) {
267         VLOG_WARN("attempted to create a device that may not be created: %s",
268                   options->name);
269         return ENODEV;
270     }
271
272     if (!options->type || strlen(options->type) == 0) {
273         /* Default to system. */
274         options->type = "system";
275     }
276
277     netdev_class = shash_find_data(&netdev_classes, options->type);
278     if (!netdev_class) {
279         VLOG_WARN("could not create netdev %s of unknown type %s",
280                   options->name, options->type);
281         return EAFNOSUPPORT;
282     }
283
284     return netdev_class->create(options->name, options->type, options->args,
285                                 netdev_devp);
286 }
287
288 /* Opens the network device named 'name' (e.g. "eth0") and returns zero if
289  * successful, otherwise a positive errno value.  On success, sets '*netdevp'
290  * to the new network device, otherwise to null.
291  *
292  * If this is the first time the device has been opened, then create is called
293  * before opening.  The device is  created using the given type and arguments.
294  *
295  * 'ethertype' may be a 16-bit Ethernet protocol value in host byte order to
296  * capture frames of that type received on the device.  It may also be one of
297  * the 'enum netdev_pseudo_ethertype' values to receive frames in one of those
298  * categories.
299  *
300  * If the 'may_create' flag is set then this is allowed to be the first time
301  * the device is opened (i.e. the refcount will be 1 after this call).  It
302  * may be set to false if the device should have already been created.
303  *
304  * If the 'may_open' flag is set then the call will succeed even if another
305  * caller has already opened it.  It may be to false if the device should not
306  * currently be open. */
307
308 int
309 netdev_open(struct netdev_options *options, struct netdev **netdevp)
310 {
311     struct shash empty_args = SHASH_INITIALIZER(&empty_args);
312     struct netdev_dev *netdev_dev;
313     int error;
314
315     *netdevp = NULL;
316     netdev_initialize();
317
318     if (!options->args) {
319         options->args = &empty_args;
320     }
321
322     netdev_dev = shash_find_data(&netdev_dev_shash, options->name);
323
324     if (!netdev_dev) {
325         error = create_device(options, &netdev_dev);
326         if (error) {
327             return error;
328         }
329         update_device_args(netdev_dev, options->args);
330
331     } else if (options->may_open) {
332         if (!shash_is_empty(options->args) &&
333             !compare_device_args(netdev_dev, options->args)) {
334
335             VLOG_WARN("%s: attempted to open already created netdev with "
336                       "different arguments", options->name);
337             return EINVAL;
338         }
339     } else {
340         VLOG_WARN("%s: attempted to create a netdev device with bound name",
341                   options->name);
342         return EEXIST;
343     }
344
345     error = netdev_dev->netdev_class->open(netdev_dev, options->ethertype, 
346                 netdevp);
347
348     if (!error) {
349         netdev_dev->ref_cnt++;
350     } else {
351         if (!netdev_dev->ref_cnt) {
352             netdev_dev_uninit(netdev_dev, true);
353         }
354     }
355
356     return error;
357 }
358
359 int
360 netdev_open_default(const char *name, struct netdev **netdevp)
361 {
362     struct netdev_options options;
363
364     memset(&options, 0, sizeof options);
365
366     options.name = name;
367     options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
368     options.may_create = true;
369     options.may_open = true;
370
371     return netdev_open(&options, netdevp);
372 }
373
374 /* Reconfigures the device 'netdev' with 'args'.  'args' may be empty
375  * or NULL if none are needed. */
376 int
377 netdev_reconfigure(struct netdev *netdev, const struct shash *args)
378 {
379     struct shash empty_args = SHASH_INITIALIZER(&empty_args);
380     struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_get_dev(netdev);
381
382     if (!args) {
383         args = &empty_args;
384     }
385
386     if (netdev_dev->netdev_class->reconfigure) {
387         if (!compare_device_args(netdev_dev, args)) {
388             update_device_args(netdev_dev, args);
389             return netdev_dev->netdev_class->reconfigure(netdev_dev, args);
390         }
391     } else if (!shash_is_empty(args)) {
392         VLOG_WARN("%s: arguments provided to device that does not have a "
393                   "reconfigure function", netdev_get_name(netdev));
394     }
395
396     return 0;
397 }
398
399 /* Closes and destroys 'netdev'. */
400 void
401 netdev_close(struct netdev *netdev)
402 {
403     if (netdev) {
404         struct netdev_dev *netdev_dev = netdev_get_dev(netdev);
405
406         assert(netdev_dev->ref_cnt);
407         netdev_dev->ref_cnt--;
408         netdev_uninit(netdev, true);
409
410         /* If the reference count for the netdev device is zero, destroy it. */
411         if (!netdev_dev->ref_cnt) {
412             netdev_dev_uninit(netdev_dev, true);
413         }
414     }
415 }
416
417 /* Returns true if a network device named 'name' exists and may be opened,
418  * otherwise false. */
419 bool
420 netdev_exists(const char *name)
421 {
422     struct netdev *netdev;
423     int error;
424
425     error = netdev_open_default(name, &netdev);
426     if (!error) {
427         netdev_close(netdev);
428         return true;
429     } else {
430         if (error != ENODEV) {
431             VLOG_WARN("failed to open network device %s: %s",
432                       name, strerror(error));
433         }
434         return false;
435     }
436 }
437
438 /*  Clears 'svec' and enumerates the names of all known network devices. */
439 int
440 netdev_enumerate(struct svec *svec)
441 {
442     struct shash_node *node;
443     int error = 0;
444
445     netdev_initialize();
446     svec_clear(svec);
447
448     SHASH_FOR_EACH(node, &netdev_classes) {
449         const struct netdev_class *netdev_class = node->data;
450         if (netdev_class->enumerate) {
451             int retval = netdev_class->enumerate(svec);
452             if (retval) {
453                 VLOG_WARN("failed to enumerate %s network devices: %s",
454                           netdev_class->type, strerror(retval));
455                 if (!error) {
456                     error = retval;
457                 }
458             }
459         }
460     }
461
462     return error;
463 }
464
465 /* Attempts to receive a packet from 'netdev' into 'buffer', which the caller
466  * must have initialized with sufficient room for the packet.  The space
467  * required to receive any packet is ETH_HEADER_LEN bytes, plus VLAN_HEADER_LEN
468  * bytes, plus the device's MTU (which may be retrieved via netdev_get_mtu()).
469  * (Some devices do not allow for a VLAN header, in which case VLAN_HEADER_LEN
470  * need not be included.)
471  *
472  * If a packet is successfully retrieved, returns 0.  In this case 'buffer' is
473  * guaranteed to contain at least ETH_TOTAL_MIN bytes.  Otherwise, returns a
474  * positive errno value.  Returns EAGAIN immediately if no packet is ready to
475  * be returned.
476  *
477  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
478  * cases this function will always return EOPNOTSUPP.
479  */
480 int
481 netdev_recv(struct netdev *netdev, struct ofpbuf *buffer)
482 {
483     int (*recv)(struct netdev *, void *, size_t);
484     int retval;
485
486     assert(buffer->size == 0);
487     assert(ofpbuf_tailroom(buffer) >= ETH_TOTAL_MIN);
488
489     recv = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->recv;
490     retval = (recv
491               ? (recv)(netdev, buffer->data, ofpbuf_tailroom(buffer))
492               : -EOPNOTSUPP);
493     if (retval >= 0) {
494         COVERAGE_INC(netdev_received);
495         buffer->size += retval;
496         if (buffer->size < ETH_TOTAL_MIN) {
497             ofpbuf_put_zeros(buffer, ETH_TOTAL_MIN - buffer->size);
498         }
499         return 0;
500     } else {
501         return -retval;
502     }
503 }
504
505 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
506  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
507 void
508 netdev_recv_wait(struct netdev *netdev)
509 {
510     void (*recv_wait)(struct netdev *);
511
512     recv_wait = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->recv_wait;
513     if (recv_wait) {
514         recv_wait(netdev);
515     }
516 }
517
518 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
519 int
520 netdev_drain(struct netdev *netdev)
521 {
522     int (*drain)(struct netdev *);
523
524     drain = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->drain;
525     return drain ? drain(netdev) : 0;
526 }
527
528 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
529  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
530  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
531  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
532  *
533  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
534  *
535  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
536  * expected to do additional queuing of packets.
537  *
538  * Some network devices may not implement support for this function.  In such
539  * cases this function will always return EOPNOTSUPP. */
540 int
541 netdev_send(struct netdev *netdev, const struct ofpbuf *buffer)
542 {
543     int (*send)(struct netdev *, const void *, size_t);
544     int error;
545
546     send = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->send;
547     error = send ? (send)(netdev, buffer->data, buffer->size) : EOPNOTSUPP;
548     if (!error) {
549         COVERAGE_INC(netdev_sent);
550     }
551     return error;
552 }
553
554 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
555  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
556  * with netdev_send().
557  *
558  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
559  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
560  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
561 void
562 netdev_send_wait(struct netdev *netdev)
563 {
564     void (*send_wait)(struct netdev *);
565
566     send_wait = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->send_wait;
567     if (send_wait) {
568         send_wait(netdev);
569     }
570 }
571
572 /* Attempts to set 'netdev''s MAC address to 'mac'.  Returns 0 if successful,
573  * otherwise a positive errno value. */
574 int
575 netdev_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
576 {
577     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_etheraddr(netdev, mac);
578 }
579
580 /* Retrieves 'netdev''s MAC address.  If successful, returns 0 and copies the
581  * the MAC address into 'mac'.  On failure, returns a positive errno value and
582  * clears 'mac' to all-zeros. */
583 int
584 netdev_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
585 {
586     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_etheraddr(netdev, mac);
587 }
588
589 /* Returns the name of the network device that 'netdev' represents,
590  * e.g. "eth0".  The caller must not modify or free the returned string. */
591 const char *
592 netdev_get_name(const struct netdev *netdev)
593 {
594     return netdev_get_dev(netdev)->name;
595 }
596
597 /* Retrieves the MTU of 'netdev'.  The MTU is the maximum size of transmitted
598  * (and received) packets, in bytes, not including the hardware header; thus,
599  * this is typically 1500 bytes for Ethernet devices.
600  *
601  * If successful, returns 0 and stores the MTU size in '*mtup'.  On failure,
602  * returns a positive errno value and stores ETH_PAYLOAD_MAX (1500) in
603  * '*mtup'. */
604 int
605 netdev_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
606 {
607     int error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_mtu(netdev, mtup);
608     if (error) {
609         VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to retrieve MTU for network device %s: %s",
610                      netdev_get_name(netdev), strerror(error));
611         *mtup = ETH_PAYLOAD_MAX;
612     }
613     return error;
614 }
615
616 /* Returns the ifindex of 'netdev', if successful, as a positive number.  On
617  * failure, returns a negative errno value.
618  *
619  * The desired semantics of the ifindex value are a combination of those
620  * specified by POSIX for if_nametoindex() and by SNMP for ifIndex.  An ifindex
621  * value should be unique within a host and remain stable at least until
622  * reboot.  SNMP says an ifindex "ranges between 1 and the value of ifNumber"
623  * but many systems do not follow this rule anyhow.
624  */
625 int
626 netdev_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
627 {
628     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_ifindex(netdev);
629 }
630
631 /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
632  * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value is a
633  * bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.  Returns 0 if
634  * successful, otherwise a positive errno value.  On failure, all of the
635  * passed-in values are set to 0. */
636 int
637 netdev_get_features(struct netdev *netdev,
638                     uint32_t *current, uint32_t *advertised,
639                     uint32_t *supported, uint32_t *peer)
640 {
641     uint32_t dummy[4];
642     int error;
643
644     if (!current) {
645         current = &dummy[0];
646     }
647     if (!advertised) {
648         advertised = &dummy[1];
649     }
650     if (!supported) {
651         supported = &dummy[2];
652     }
653     if (!peer) {
654         peer = &dummy[3];
655     }
656
657     error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_features(netdev, current,
658             advertised, supported, peer);
659     if (error) {
660         *current = *advertised = *supported = *peer = 0;
661     }
662     return error;
663 }
664
665 /* Returns the maximum speed of a network connection that has the "enum
666  * ofp_port_features" bits in 'features', in bits per second.  If no bits that
667  * indicate a speed are set in 'features', assumes 100Mbps. */
668 uint64_t
669 netdev_features_to_bps(uint32_t features)
670 {
671     enum {
672         F_10000MB = OFPPF_10GB_FD,
673         F_1000MB = OFPPF_1GB_HD | OFPPF_1GB_FD,
674         F_100MB = OFPPF_100MB_HD | OFPPF_100MB_FD,
675         F_10MB = OFPPF_10MB_HD | OFPPF_10MB_FD
676     };
677
678     return (  features & F_10000MB  ? UINT64_C(10000000000)
679             : features & F_1000MB   ? UINT64_C(1000000000)
680             : features & F_100MB    ? UINT64_C(100000000)
681             : features & F_10MB     ? UINT64_C(10000000)
682                                     : UINT64_C(100000000));
683 }
684
685 /* Returns true if any of the "enum ofp_port_features" bits that indicate a
686  * full-duplex link are set in 'features', otherwise false. */
687 bool
688 netdev_features_is_full_duplex(uint32_t features)
689 {
690     return (features & (OFPPF_10MB_FD | OFPPF_100MB_FD | OFPPF_1GB_FD
691                         | OFPPF_10GB_FD)) != 0;
692 }
693
694 /* Set the features advertised by 'netdev' to 'advertise'.  Returns 0 if
695  * successful, otherwise a positive errno value. */
696 int
697 netdev_set_advertisements(struct netdev *netdev, uint32_t advertise)
698 {
699     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_advertisements
700             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_advertisements(
701                     netdev, advertise)
702             : EOPNOTSUPP);
703 }
704
705 /* If 'netdev' has an assigned IPv4 address, sets '*address' to that address
706  * and '*netmask' to its netmask and returns 0.  Otherwise, returns a positive
707  * errno value and sets '*address' to 0 (INADDR_ANY).
708  *
709  * The following error values have well-defined meanings:
710  *
711  *   - EADDRNOTAVAIL: 'netdev' has no assigned IPv4 address.
712  *
713  *   - EOPNOTSUPP: No IPv4 network stack attached to 'netdev'.
714  *
715  * 'address' or 'netmask' or both may be null, in which case the address or netmask
716  * is not reported. */
717 int
718 netdev_get_in4(const struct netdev *netdev,
719                struct in_addr *address_, struct in_addr *netmask_)
720 {
721     struct in_addr address;
722     struct in_addr netmask;
723     int error;
724
725     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in4
726              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in4(netdev, 
727                     &address, &netmask)
728              : EOPNOTSUPP);
729     if (address_) {
730         address_->s_addr = error ? 0 : address.s_addr;
731     }
732     if (netmask_) {
733         netmask_->s_addr = error ? 0 : netmask.s_addr;
734     }
735     return error;
736 }
737
738 /* Assigns 'addr' as 'netdev''s IPv4 address and 'mask' as its netmask.  If
739  * 'addr' is INADDR_ANY, 'netdev''s IPv4 address is cleared.  Returns a
740  * positive errno value. */
741 int
742 netdev_set_in4(struct netdev *netdev, struct in_addr addr, struct in_addr mask)
743 {
744     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_in4
745             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_in4(netdev, addr, mask)
746             : EOPNOTSUPP);
747 }
748
749 /* Adds 'router' as a default IP gateway for the TCP/IP stack that corresponds
750  * to 'netdev'. */
751 int
752 netdev_add_router(struct netdev *netdev, struct in_addr router)
753 {
754     COVERAGE_INC(netdev_add_router);
755     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->add_router
756             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->add_router(netdev, router)
757             : EOPNOTSUPP);
758 }
759
760 /* Looks up the next hop for 'host' for the TCP/IP stack that corresponds to
761  * 'netdev'.  If a route cannot not be determined, sets '*next_hop' to 0,
762  * '*netdev_name' to null, and returns a positive errno value.  Otherwise, if a
763  * next hop is found, stores the next hop gateway's address (0 if 'host' is on
764  * a directly connected network) in '*next_hop' and a copy of the name of the
765  * device to reach 'host' in '*netdev_name', and returns 0.  The caller is
766  * responsible for freeing '*netdev_name' (by calling free()). */
767 int
768 netdev_get_next_hop(const struct netdev *netdev,
769                     const struct in_addr *host, struct in_addr *next_hop,
770                     char **netdev_name)
771 {
772     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_next_hop
773                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_next_hop(
774                         host, next_hop, netdev_name)
775                  : EOPNOTSUPP);
776     if (error) {
777         next_hop->s_addr = 0;
778         *netdev_name = NULL;
779     }
780     return error;
781 }
782
783 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address and
784  * returns 0.  Otherwise, returns a positive errno value and sets '*in6' to
785  * all-zero-bits (in6addr_any).
786  *
787  * The following error values have well-defined meanings:
788  *
789  *   - EADDRNOTAVAIL: 'netdev' has no assigned IPv6 address.
790  *
791  *   - EOPNOTSUPP: No IPv6 network stack attached to 'netdev'.
792  *
793  * 'in6' may be null, in which case the address itself is not reported. */
794 int
795 netdev_get_in6(const struct netdev *netdev, struct in6_addr *in6)
796 {
797     struct in6_addr dummy;
798     int error;
799
800     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in6
801              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_in6(netdev, 
802                     in6 ? in6 : &dummy)
803              : EOPNOTSUPP);
804     if (error && in6) {
805         memset(in6, 0, sizeof *in6);
806     }
807     return error;
808 }
809
810 /* On 'netdev', turns off the flags in 'off' and then turns on the flags in
811  * 'on'.  If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
812  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.  Returns 0 if
813  * successful, otherwise a positive errno value. */
814 static int
815 do_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
816                 enum netdev_flags on, enum netdev_flags *old_flagsp,
817                 bool permanent)
818 {
819     enum netdev_flags old_flags;
820     int error;
821
822     error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->update_flags(netdev, 
823                 off & ~on, on, &old_flags);
824     if (error) {
825         VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to %s flags for network device %s: %s",
826                      off || on ? "set" : "get", netdev_get_name(netdev),
827                      strerror(error));
828         old_flags = 0;
829     } else if ((off || on) && !permanent) {
830         enum netdev_flags new_flags = (old_flags & ~off) | on;
831         enum netdev_flags changed_flags = old_flags ^ new_flags;
832         if (changed_flags) {
833             if (!netdev->changed_flags) {
834                 netdev->save_flags = old_flags;
835             }
836             netdev->changed_flags |= changed_flags;
837         }
838     }
839     if (old_flagsp) {
840         *old_flagsp = old_flags;
841     }
842     return error;
843 }
844
845 /* Obtains the current flags for 'netdev' and stores them into '*flagsp'.
846  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On failure,
847  * stores 0 into '*flagsp'. */
848 int
849 netdev_get_flags(const struct netdev *netdev_, enum netdev_flags *flagsp)
850 {
851     struct netdev *netdev = (struct netdev *) netdev_;
852     return do_update_flags(netdev, 0, 0, flagsp, false);
853 }
854
855 /* Sets the flags for 'netdev' to 'flags'.
856  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
857  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
858  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
859 int
860 netdev_set_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
861                  bool permanent)
862 {
863     return do_update_flags(netdev, -1, flags, NULL, permanent);
864 }
865
866 /* Turns on the specified 'flags' on 'netdev'.
867  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
868  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
869  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
870 int
871 netdev_turn_flags_on(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
872                      bool permanent)
873 {
874     return do_update_flags(netdev, 0, flags, NULL, permanent);
875 }
876
877 /* Turns off the specified 'flags' on 'netdev'.
878  * If 'permanent' is true, the changes will persist; otherwise, they
879  * will be reverted when 'netdev' is closed or the program exits.
880  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
881 int
882 netdev_turn_flags_off(struct netdev *netdev, enum netdev_flags flags,
883                       bool permanent)
884 {
885     return do_update_flags(netdev, flags, 0, NULL, permanent);
886 }
887
888 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
889  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
890  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
891  * ENXIO indicates that there is no ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
892 int
893 netdev_arp_lookup(const struct netdev *netdev,
894                   uint32_t ip, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
895 {
896     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->arp_lookup
897                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->arp_lookup(netdev, 
898                         ip, mac)
899                  : EOPNOTSUPP);
900     if (error) {
901         memset(mac, 0, ETH_ADDR_LEN);
902     }
903     return error;
904 }
905
906 /* Sets 'carrier' to true if carrier is active (link light is on) on
907  * 'netdev'. */
908 int
909 netdev_get_carrier(const struct netdev *netdev, bool *carrier)
910 {
911     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_carrier
912                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_carrier(netdev, 
913                         carrier)
914                  : EOPNOTSUPP);
915     if (error) {
916         *carrier = false;
917     }
918     return error;
919 }
920
921 /* Retrieves current device stats for 'netdev'. */
922 int
923 netdev_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
924 {
925     int error;
926
927     COVERAGE_INC(netdev_get_stats);
928     error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_stats
929              ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_stats(netdev, stats)
930              : EOPNOTSUPP);
931     if (error) {
932         memset(stats, 0xff, sizeof *stats);
933     }
934     return error;
935 }
936
937 /* Attempts to set input rate limiting (policing) policy, such that up to
938  * 'kbits_rate' kbps of traffic is accepted, with a maximum accumulative burst
939  * size of 'kbits' kb. */
940 int
941 netdev_set_policing(struct netdev *netdev, uint32_t kbits_rate,
942                     uint32_t kbits_burst)
943 {
944     return (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_policing
945             ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->set_policing(netdev, 
946                     kbits_rate, kbits_burst)
947             : EOPNOTSUPP);
948 }
949
950 /* If 'netdev' is a VLAN network device (e.g. one created with vconfig(8)),
951  * sets '*vlan_vid' to the VLAN VID associated with that device and returns 0.
952  * Otherwise returns a errno value (specifically ENOENT if 'netdev_name' is the
953  * name of a network device that is not a VLAN device) and sets '*vlan_vid' to
954  * -1. */
955 int
956 netdev_get_vlan_vid(const struct netdev *netdev, int *vlan_vid)
957 {
958     int error = (netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_vlan_vid
959                  ? netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->get_vlan_vid(netdev, 
960                         vlan_vid)
961                  : ENOENT);
962     if (error) {
963         *vlan_vid = 0;
964     }
965     return error;
966 }
967
968 /* Returns a network device that has 'in4' as its IP address, if one exists,
969  * otherwise a null pointer. */
970 struct netdev *
971 netdev_find_dev_by_in4(const struct in_addr *in4)
972 {
973     struct netdev *netdev;
974     struct svec dev_list = SVEC_EMPTY_INITIALIZER;
975     size_t i;
976
977     netdev_enumerate(&dev_list);
978     for (i = 0; i < dev_list.n; i++) {
979         const char *name = dev_list.names[i];
980         struct in_addr dev_in4;
981
982         if (!netdev_open_default(name, &netdev)
983             && !netdev_get_in4(netdev, &dev_in4, NULL)
984             && dev_in4.s_addr == in4->s_addr) {
985             goto exit;
986         }
987         netdev_close(netdev);
988     }
989     netdev = NULL;
990
991 exit:
992     svec_destroy(&dev_list);
993     return netdev;
994 }
995 \f
996 /* Initializes 'netdev_dev' as a netdev device named 'name' of the
997  * specified 'netdev_class'.
998  *
999  * This function adds 'netdev_dev' to a netdev-owned shash, so it is
1000  * very important that 'netdev_dev' only be freed after calling
1001  * the refcount drops to zero.  */
1002 void
1003 netdev_dev_init(struct netdev_dev *netdev_dev, const char *name,
1004                 const struct netdev_class *netdev_class)
1005 {
1006     assert(!shash_find(&netdev_dev_shash, name));
1007
1008     memset(netdev_dev, 0, sizeof *netdev_dev);
1009     netdev_dev->netdev_class = netdev_class;
1010     netdev_dev->name = xstrdup(name);
1011     netdev_dev->node = shash_add(&netdev_dev_shash, name, netdev_dev);
1012 }
1013
1014 /* Undoes the results of initialization.
1015  *
1016  * Normally this function does not need to be called as netdev_close has
1017  * the same effect when the refcount drops to zero.
1018  * However, it may be called by providers due to an error on creation
1019  * that occurs after initialization.  It this case netdev_close() would
1020  * never be called. */
1021 void
1022 netdev_dev_uninit(struct netdev_dev *netdev_dev, bool destroy)
1023 {
1024     char *name = netdev_dev->name;
1025
1026     assert(!netdev_dev->ref_cnt);
1027
1028     shash_delete(&netdev_dev_shash, netdev_dev->node);
1029     update_device_args(netdev_dev, NULL);
1030
1031     if (destroy) {
1032         netdev_dev->netdev_class->destroy(netdev_dev);
1033     }
1034     free(name);
1035 }
1036
1037 /* Returns the class type of 'netdev_dev'.
1038  *
1039  * The caller must not free the returned value. */
1040 const char *
1041 netdev_dev_get_type(const struct netdev_dev *netdev_dev)
1042 {
1043     return netdev_dev->netdev_class->type;
1044 }
1045
1046 /* Returns the name of 'netdev_dev'.
1047  *
1048  * The caller must not free the returned value. */
1049 const char *
1050 netdev_dev_get_name(const struct netdev_dev *netdev_dev)
1051 {
1052     return netdev_dev->name;
1053 }
1054
1055 /* Returns the netdev_dev with 'name' or NULL if there is none.
1056  *
1057  * The caller must not free the returned value. */
1058 struct netdev_dev *
1059 netdev_dev_from_name(const char *name)
1060 {
1061     return shash_find_data(&netdev_dev_shash, name);
1062 }
1063
1064 /* Fills 'device_list' with devices that match 'netdev_class'.
1065  *
1066  * The caller is responsible for initializing and destroying 'device_list'
1067  * but the contained netdev_devs must not be freed. */
1068 void
1069 netdev_dev_get_devices(const struct netdev_class *netdev_class,
1070                        struct shash *device_list)
1071 {
1072     struct shash_node *node;
1073     SHASH_FOR_EACH (node, &netdev_dev_shash) {
1074         struct netdev_dev *dev = node->data;
1075
1076         if (dev->netdev_class == netdev_class) {
1077             shash_add(device_list, node->name, node->data);
1078         }
1079     }
1080 }
1081
1082 /* Initializes 'netdev' as a instance of the netdev_dev.
1083  *
1084  * This function adds 'netdev' to a netdev-owned linked list, so it is very
1085  * important that 'netdev' only be freed after calling netdev_close(). */
1086 void
1087 netdev_init(struct netdev *netdev, struct netdev_dev *netdev_dev)
1088 {
1089     memset(netdev, 0, sizeof *netdev);
1090     netdev->netdev_dev = netdev_dev;
1091     list_push_back(&netdev_list, &netdev->node);
1092 }
1093
1094 /* Undoes the results of initialization.
1095  *
1096  * Normally this function only needs to be called from netdev_close().
1097  * However, it may be called by providers due to an error on opening
1098  * that occurs after initialization.  It this case netdev_close() would
1099  * never be called. */
1100 void
1101 netdev_uninit(struct netdev *netdev, bool close)
1102 {
1103     /* Restore flags that we changed, if any. */
1104     int error = restore_flags(netdev);
1105     list_remove(&netdev->node);
1106     if (error) {
1107         VLOG_WARN("failed to restore network device flags on %s: %s",
1108                   netdev_get_name(netdev), strerror(error));
1109     }
1110
1111     if (close) {
1112         netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->close(netdev);
1113     }
1114 }
1115
1116
1117 /* Returns the class type of 'netdev'.  
1118  *
1119  * The caller must not free the returned value. */
1120 const char *
1121 netdev_get_type(const struct netdev *netdev)
1122 {
1123     return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->type;
1124 }
1125
1126 struct netdev_dev *
1127 netdev_get_dev(const struct netdev *netdev)
1128 {
1129     return netdev->netdev_dev;
1130 }
1131
1132 /* Initializes 'notifier' as a netdev notifier for 'netdev', for which
1133  * notification will consist of calling 'cb', with auxiliary data 'aux'. */
1134 void
1135 netdev_notifier_init(struct netdev_notifier *notifier, struct netdev *netdev,
1136                      void (*cb)(struct netdev_notifier *), void *aux)
1137 {
1138     notifier->netdev = netdev;
1139     notifier->cb = cb;
1140     notifier->aux = aux;
1141 }
1142 \f
1143 /* Tracks changes in the status of a set of network devices. */
1144 struct netdev_monitor {
1145     struct shash polled_netdevs;
1146     struct shash changed_netdevs;
1147 };
1148
1149 /* Creates and returns a new structure for monitor changes in the status of
1150  * network devices. */
1151 struct netdev_monitor *
1152 netdev_monitor_create(void)
1153 {
1154     struct netdev_monitor *monitor = xmalloc(sizeof *monitor);
1155     shash_init(&monitor->polled_netdevs);
1156     shash_init(&monitor->changed_netdevs);
1157     return monitor;
1158 }
1159
1160 /* Destroys 'monitor'. */
1161 void
1162 netdev_monitor_destroy(struct netdev_monitor *monitor)
1163 {
1164     if (monitor) {
1165         struct shash_node *node;
1166
1167         SHASH_FOR_EACH (node, &monitor->polled_netdevs) {
1168             struct netdev_notifier *notifier = node->data;
1169             netdev_get_dev(notifier->netdev)->netdev_class->poll_remove(
1170                     notifier);
1171         }
1172
1173         shash_destroy(&monitor->polled_netdevs);
1174         shash_destroy(&monitor->changed_netdevs);
1175         free(monitor);
1176     }
1177 }
1178
1179 static void
1180 netdev_monitor_cb(struct netdev_notifier *notifier)
1181 {
1182     struct netdev_monitor *monitor = notifier->aux;
1183     const char *name = netdev_get_name(notifier->netdev);
1184     if (!shash_find(&monitor->changed_netdevs, name)) {
1185         shash_add(&monitor->changed_netdevs, name, NULL);
1186     }
1187 }
1188
1189 /* Attempts to add 'netdev' as a netdev monitored by 'monitor'.  Returns 0 if
1190  * successful, otherwise a positive errno value.
1191  *
1192  * Adding a given 'netdev' to a monitor multiple times is equivalent to adding
1193  * it once. */
1194 int
1195 netdev_monitor_add(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1196 {
1197     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1198     int error = 0;
1199     if (!shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_name)
1200             && netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_add)
1201     {
1202         struct netdev_notifier *notifier;
1203         error = netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_add(netdev,
1204                     netdev_monitor_cb, monitor, &notifier);
1205         if (!error) {
1206             assert(notifier->netdev == netdev);
1207             shash_add(&monitor->polled_netdevs, netdev_name, notifier);
1208         }
1209     }
1210     return error;
1211 }
1212
1213 /* Removes 'netdev' from the set of netdevs monitored by 'monitor'.  (This has
1214  * no effect if 'netdev' is not in the set of devices monitored by
1215  * 'monitor'.) */
1216 void
1217 netdev_monitor_remove(struct netdev_monitor *monitor, struct netdev *netdev)
1218 {
1219     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1220     struct shash_node *node;
1221
1222     node = shash_find(&monitor->polled_netdevs, netdev_name);
1223     if (node) {
1224         /* Cancel future notifications. */
1225         struct netdev_notifier *notifier = node->data;
1226         netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->poll_remove(notifier);
1227         shash_delete(&monitor->polled_netdevs, node);
1228
1229         /* Drop any pending notification. */
1230         node = shash_find(&monitor->changed_netdevs, netdev_name);
1231         if (node) {
1232             shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1233         }
1234     }
1235 }
1236
1237 /* Checks for changes to netdevs in the set monitored by 'monitor'.  If any of
1238  * the attributes (Ethernet address, carrier status, speed or peer-advertised
1239  * speed, flags, etc.) of a network device monitored by 'monitor' has changed,
1240  * sets '*devnamep' to the name of a device that has changed and returns 0.
1241  * The caller is responsible for freeing '*devnamep' (with free()).
1242  *
1243  * If no devices have changed, sets '*devnamep' to NULL and returns EAGAIN.
1244  */
1245 int
1246 netdev_monitor_poll(struct netdev_monitor *monitor, char **devnamep)
1247 {
1248     struct shash_node *node = shash_first(&monitor->changed_netdevs);
1249     if (!node) {
1250         *devnamep = NULL;
1251         return EAGAIN;
1252     } else {
1253         *devnamep = xstrdup(node->name);
1254         shash_delete(&monitor->changed_netdevs, node);
1255         return 0;
1256     }
1257 }
1258
1259 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
1260  * when netdev_monitor_poll(monitor) would indicate that a device has
1261  * changed. */
1262 void
1263 netdev_monitor_poll_wait(const struct netdev_monitor *monitor)
1264 {
1265     if (!shash_is_empty(&monitor->changed_netdevs)) {
1266         poll_immediate_wake();
1267     } else {
1268         /* XXX Nothing needed here for netdev_linux, but maybe other netdev
1269          * classes need help. */
1270     }
1271 }
1272 \f
1273 /* Restore the network device flags on 'netdev' to those that were active
1274  * before we changed them.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
1275  * errno value.
1276  *
1277  * To avoid reentry, the caller must ensure that fatal signals are blocked. */
1278 static int
1279 restore_flags(struct netdev *netdev)
1280 {
1281     if (netdev->changed_flags) {
1282         enum netdev_flags restore = netdev->save_flags & netdev->changed_flags;
1283         enum netdev_flags old_flags;
1284         return netdev_get_dev(netdev)->netdev_class->update_flags(netdev,
1285                                            netdev->changed_flags & ~restore,
1286                                            restore, &old_flags);
1287     }
1288     return 0;
1289 }
1290
1291 /* Close all netdevs on shutdown so they can do any needed cleanup such as
1292  * destroying devices, restoring flags, etc. */
1293 static void
1294 close_all_netdevs(void *aux OVS_UNUSED)
1295 {
1296     struct netdev *netdev, *next;
1297     LIST_FOR_EACH_SAFE(netdev, next, struct netdev, node, &netdev_list) {
1298         netdev_close(netdev);
1299     }
1300 }