cfm: Minor whitespace cleanup.
[openvswitch] / lib / rconn.c
1 /*
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3  *
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9  *
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15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "rconn.h"
19 #include <assert.h>
20 #include <errno.h>
21 #include <limits.h>
22 #include <stdlib.h>
23 #include <string.h>
24 #include "coverage.h"
25 #include "ofp-util.h"
26 #include "ofpbuf.h"
27 #include "openflow/openflow.h"
28 #include "poll-loop.h"
29 #include "sat-math.h"
30 #include "timeval.h"
31 #include "util.h"
32 #include "vconn.h"
33 #include "vlog.h"
34
35 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(rconn);
36
37 COVERAGE_DEFINE(rconn_discarded);
38 COVERAGE_DEFINE(rconn_overflow);
39 COVERAGE_DEFINE(rconn_queued);
40 COVERAGE_DEFINE(rconn_sent);
41
42 #define STATES                                  \
43     STATE(VOID, 1 << 0)                         \
44     STATE(BACKOFF, 1 << 1)                      \
45     STATE(CONNECTING, 1 << 2)                   \
46     STATE(ACTIVE, 1 << 3)                       \
47     STATE(IDLE, 1 << 4)
48 enum state {
49 #define STATE(NAME, VALUE) S_##NAME = VALUE,
50     STATES
51 #undef STATE
52 };
53
54 static const char *
55 state_name(enum state state)
56 {
57     switch (state) {
58 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: return #NAME;
59         STATES
60 #undef STATE
61     }
62     return "***ERROR***";
63 }
64
65 /* A reliable connection to an OpenFlow switch or controller.
66  *
67  * See the large comment in rconn.h for more information. */
68 struct rconn {
69     enum state state;
70     time_t state_entered;
71
72     struct vconn *vconn;
73     char *name;                 /* Human-readable descriptive name. */
74     char *target;               /* vconn name, passed to vconn_open(). */
75     bool reliable;
76
77     struct list txq;            /* Contains "struct ofpbuf"s. */
78
79     int backoff;
80     int max_backoff;
81     time_t backoff_deadline;
82     time_t last_received;
83     time_t last_connected;
84     time_t last_disconnected;
85     unsigned int packets_sent;
86     unsigned int seqno;
87     int last_error;
88
89     /* In S_ACTIVE and S_IDLE, probably_admitted reports whether we believe
90      * that the peer has made a (positive) admission control decision on our
91      * connection.  If we have not yet been (probably) admitted, then the
92      * connection does not reset the timer used for deciding whether the switch
93      * should go into fail-open mode.
94      *
95      * last_admitted reports the last time we believe such a positive admission
96      * control decision was made. */
97     bool probably_admitted;
98     time_t last_admitted;
99
100     /* These values are simply for statistics reporting, not used directly by
101      * anything internal to the rconn (or ofproto for that matter). */
102     unsigned int packets_received;
103     unsigned int n_attempted_connections, n_successful_connections;
104     time_t creation_time;
105     unsigned long int total_time_connected;
106
107     /* Throughout this file, "probe" is shorthand for "inactivity probe".
108      * When nothing has been received from the peer for a while, we send out
109      * an echo request as an inactivity probe packet.  We should receive back
110      * a response. */
111     int probe_interval;         /* Secs of inactivity before sending probe. */
112
113     /* When we create a vconn we obtain these values, to save them past the end
114      * of the vconn's lifetime.  Otherwise, in-band control will only allow
115      * traffic when a vconn is actually open, but it is nice to allow ARP to
116      * complete even between connection attempts, and it is also polite to
117      * allow traffic from other switches to go through to the controller
118      * whether or not we are connected.
119      *
120      * We don't cache the local port, because that changes from one connection
121      * attempt to the next. */
122     ovs_be32 local_ip, remote_ip;
123     ovs_be16 remote_port;
124     uint8_t dscp;
125
126     /* Messages sent or received are copied to the monitor connections. */
127 #define MAX_MONITORS 8
128     struct vconn *monitors[8];
129     size_t n_monitors;
130 };
131
132 static unsigned int elapsed_in_this_state(const struct rconn *);
133 static unsigned int timeout(const struct rconn *);
134 static bool timed_out(const struct rconn *);
135 static void state_transition(struct rconn *, enum state);
136 static void rconn_set_target__(struct rconn *,
137                                const char *target, const char *name);
138 static int try_send(struct rconn *);
139 static void reconnect(struct rconn *);
140 static void report_error(struct rconn *, int error);
141 static void disconnect(struct rconn *, int error);
142 static void flush_queue(struct rconn *);
143 static void copy_to_monitor(struct rconn *, const struct ofpbuf *);
144 static bool is_connected_state(enum state);
145 static bool is_admitted_msg(const struct ofpbuf *);
146 static bool rconn_logging_connection_attempts__(const struct rconn *);
147
148 /* Creates and returns a new rconn.
149  *
150  * 'probe_interval' is a number of seconds.  If the interval passes once
151  * without an OpenFlow message being received from the peer, the rconn sends
152  * out an "echo request" message.  If the interval passes again without a
153  * message being received, the rconn disconnects and re-connects to the peer.
154  * Setting 'probe_interval' to 0 disables this behavior.
155  *
156  * 'max_backoff' is the maximum number of seconds between attempts to connect
157  * to the peer.  The actual interval starts at 1 second and doubles on each
158  * failure until it reaches 'max_backoff'.  If 0 is specified, the default of
159  * 8 seconds is used.
160  *
161  * The new rconn is initially unconnected.  Use rconn_connect() or
162  * rconn_connect_unreliably() to connect it. */
163 struct rconn *
164 rconn_create(int probe_interval, int max_backoff, uint8_t dscp)
165 {
166     struct rconn *rc = xzalloc(sizeof *rc);
167
168     rc->state = S_VOID;
169     rc->state_entered = time_now();
170
171     rc->vconn = NULL;
172     rc->name = xstrdup("void");
173     rc->target = xstrdup("void");
174     rc->reliable = false;
175
176     list_init(&rc->txq);
177
178     rc->backoff = 0;
179     rc->max_backoff = max_backoff ? max_backoff : 8;
180     rc->backoff_deadline = TIME_MIN;
181     rc->last_received = time_now();
182     rc->last_connected = TIME_MIN;
183     rc->last_disconnected = TIME_MIN;
184     rc->seqno = 0;
185
186     rc->packets_sent = 0;
187
188     rc->probably_admitted = false;
189     rc->last_admitted = time_now();
190
191     rc->packets_received = 0;
192     rc->n_attempted_connections = 0;
193     rc->n_successful_connections = 0;
194     rc->creation_time = time_now();
195     rc->total_time_connected = 0;
196
197     rconn_set_probe_interval(rc, probe_interval);
198     rconn_set_dscp(rc, dscp);
199
200     rc->n_monitors = 0;
201
202     return rc;
203 }
204
205 void
206 rconn_set_max_backoff(struct rconn *rc, int max_backoff)
207 {
208     rc->max_backoff = MAX(1, max_backoff);
209     if (rc->state == S_BACKOFF && rc->backoff > max_backoff) {
210         rc->backoff = max_backoff;
211         if (rc->backoff_deadline > time_now() + max_backoff) {
212             rc->backoff_deadline = time_now() + max_backoff;
213         }
214     }
215 }
216
217 int
218 rconn_get_max_backoff(const struct rconn *rc)
219 {
220     return rc->max_backoff;
221 }
222
223 void
224 rconn_set_dscp(struct rconn *rc, uint8_t dscp)
225 {
226     rc->dscp = dscp;
227 }
228
229 void
230 rconn_set_probe_interval(struct rconn *rc, int probe_interval)
231 {
232     rc->probe_interval = probe_interval ? MAX(5, probe_interval) : 0;
233 }
234
235 int
236 rconn_get_probe_interval(const struct rconn *rc)
237 {
238     return rc->probe_interval;
239 }
240
241 /* Drops any existing connection on 'rc', then sets up 'rc' to connect to
242  * 'target' and reconnect as needed.  'target' should be a remote OpenFlow
243  * target in a form acceptable to vconn_open().
244  *
245  * If 'name' is nonnull, then it is used in log messages in place of 'target'.
246  * It should presumably give more information to a human reader than 'target',
247  * but it need not be acceptable to vconn_open(). */
248 void
249 rconn_connect(struct rconn *rc, const char *target, const char *name)
250 {
251     rconn_disconnect(rc);
252     rconn_set_target__(rc, target, name);
253     rc->reliable = true;
254     reconnect(rc);
255 }
256
257 /* Drops any existing connection on 'rc', then configures 'rc' to use
258  * 'vconn'.  If the connection on 'vconn' drops, 'rc' will not reconnect on it
259  * own.
260  *
261  * By default, the target obtained from vconn_get_name(vconn) is used in log
262  * messages.  If 'name' is nonnull, then it is used instead.  It should
263  * presumably give more information to a human reader than the target, but it
264  * need not be acceptable to vconn_open(). */
265 void
266 rconn_connect_unreliably(struct rconn *rc,
267                          struct vconn *vconn, const char *name)
268 {
269     assert(vconn != NULL);
270     rconn_disconnect(rc);
271     rconn_set_target__(rc, vconn_get_name(vconn), name);
272     rc->reliable = false;
273     rc->vconn = vconn;
274     rc->last_connected = time_now();
275     state_transition(rc, S_ACTIVE);
276 }
277
278 /* If 'rc' is connected, forces it to drop the connection and reconnect. */
279 void
280 rconn_reconnect(struct rconn *rc)
281 {
282     if (rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) {
283         VLOG_INFO("%s: disconnecting", rc->name);
284         disconnect(rc, 0);
285     }
286 }
287
288 void
289 rconn_disconnect(struct rconn *rc)
290 {
291     if (rc->state != S_VOID) {
292         if (rc->vconn) {
293             vconn_close(rc->vconn);
294             rc->vconn = NULL;
295         }
296         rconn_set_target__(rc, "void", NULL);
297         rc->reliable = false;
298
299         rc->backoff = 0;
300         rc->backoff_deadline = TIME_MIN;
301
302         state_transition(rc, S_VOID);
303     }
304 }
305
306 /* Disconnects 'rc' and frees the underlying storage. */
307 void
308 rconn_destroy(struct rconn *rc)
309 {
310     if (rc) {
311         size_t i;
312
313         free(rc->name);
314         free(rc->target);
315         vconn_close(rc->vconn);
316         flush_queue(rc);
317         ofpbuf_list_delete(&rc->txq);
318         for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
319             vconn_close(rc->monitors[i]);
320         }
321         free(rc);
322     }
323 }
324
325 static unsigned int
326 timeout_VOID(const struct rconn *rc OVS_UNUSED)
327 {
328     return UINT_MAX;
329 }
330
331 static void
332 run_VOID(struct rconn *rc OVS_UNUSED)
333 {
334     /* Nothing to do. */
335 }
336
337 static void
338 reconnect(struct rconn *rc)
339 {
340     int retval;
341
342     if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
343         VLOG_INFO("%s: connecting...", rc->name);
344     }
345     rc->n_attempted_connections++;
346     retval = vconn_open(rc->target, OFP10_VERSION, &rc->vconn, rc->dscp);
347     if (!retval) {
348         rc->remote_ip = vconn_get_remote_ip(rc->vconn);
349         rc->local_ip = vconn_get_local_ip(rc->vconn);
350         rc->remote_port = vconn_get_remote_port(rc->vconn);
351         rc->backoff_deadline = time_now() + rc->backoff;
352         state_transition(rc, S_CONNECTING);
353     } else {
354         VLOG_WARN("%s: connection failed (%s)", rc->name, strerror(retval));
355         rc->backoff_deadline = TIME_MAX; /* Prevent resetting backoff. */
356         disconnect(rc, retval);
357     }
358 }
359
360 static unsigned int
361 timeout_BACKOFF(const struct rconn *rc)
362 {
363     return rc->backoff;
364 }
365
366 static void
367 run_BACKOFF(struct rconn *rc)
368 {
369     if (timed_out(rc)) {
370         reconnect(rc);
371     }
372 }
373
374 static unsigned int
375 timeout_CONNECTING(const struct rconn *rc)
376 {
377     return MAX(1, rc->backoff);
378 }
379
380 static void
381 run_CONNECTING(struct rconn *rc)
382 {
383     int retval = vconn_connect(rc->vconn);
384     if (!retval) {
385         VLOG_INFO("%s: connected", rc->name);
386         rc->n_successful_connections++;
387         state_transition(rc, S_ACTIVE);
388         rc->last_connected = rc->state_entered;
389     } else if (retval != EAGAIN) {
390         if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
391             VLOG_INFO("%s: connection failed (%s)",
392                       rc->name, strerror(retval));
393         }
394         disconnect(rc, retval);
395     } else if (timed_out(rc)) {
396         if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
397             VLOG_INFO("%s: connection timed out", rc->name);
398         }
399         rc->backoff_deadline = TIME_MAX; /* Prevent resetting backoff. */
400         disconnect(rc, ETIMEDOUT);
401     }
402 }
403
404 static void
405 do_tx_work(struct rconn *rc)
406 {
407     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
408         return;
409     }
410     while (!list_is_empty(&rc->txq)) {
411         int error = try_send(rc);
412         if (error) {
413             break;
414         }
415     }
416     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
417         poll_immediate_wake();
418     }
419 }
420
421 static unsigned int
422 timeout_ACTIVE(const struct rconn *rc)
423 {
424     if (rc->probe_interval) {
425         unsigned int base = MAX(rc->last_received, rc->state_entered);
426         unsigned int arg = base + rc->probe_interval - rc->state_entered;
427         return arg;
428     }
429     return UINT_MAX;
430 }
431
432 static void
433 run_ACTIVE(struct rconn *rc)
434 {
435     if (timed_out(rc)) {
436         unsigned int base = MAX(rc->last_received, rc->state_entered);
437         VLOG_DBG("%s: idle %u seconds, sending inactivity probe",
438                  rc->name, (unsigned int) (time_now() - base));
439
440         /* Ordering is important here: rconn_send() can transition to BACKOFF,
441          * and we don't want to transition back to IDLE if so, because then we
442          * can end up queuing a packet with vconn == NULL and then *boom*. */
443         state_transition(rc, S_IDLE);
444         rconn_send(rc, make_echo_request(), NULL);
445         return;
446     }
447
448     do_tx_work(rc);
449 }
450
451 static unsigned int
452 timeout_IDLE(const struct rconn *rc)
453 {
454     return rc->probe_interval;
455 }
456
457 static void
458 run_IDLE(struct rconn *rc)
459 {
460     if (timed_out(rc)) {
461         VLOG_ERR("%s: no response to inactivity probe after %u "
462                  "seconds, disconnecting",
463                  rc->name, elapsed_in_this_state(rc));
464         disconnect(rc, ETIMEDOUT);
465     } else {
466         do_tx_work(rc);
467     }
468 }
469
470 /* Performs whatever activities are necessary to maintain 'rc': if 'rc' is
471  * disconnected, attempts to (re)connect, backing off as necessary; if 'rc' is
472  * connected, attempts to send packets in the send queue, if any. */
473 void
474 rconn_run(struct rconn *rc)
475 {
476     int old_state;
477     size_t i;
478
479     if (rc->vconn) {
480         vconn_run(rc->vconn);
481     }
482     for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
483         vconn_run(rc->monitors[i]);
484     }
485
486     do {
487         old_state = rc->state;
488         switch (rc->state) {
489 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: run_##NAME(rc); break;
490             STATES
491 #undef STATE
492         default:
493             NOT_REACHED();
494         }
495     } while (rc->state != old_state);
496 }
497
498 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when rconn_run() should be
499  * called on 'rc'. */
500 void
501 rconn_run_wait(struct rconn *rc)
502 {
503     unsigned int timeo;
504     size_t i;
505
506     if (rc->vconn) {
507         vconn_run_wait(rc->vconn);
508         if ((rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) && !list_is_empty(&rc->txq)) {
509             vconn_wait(rc->vconn, WAIT_SEND);
510         }
511     }
512     for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
513         vconn_run_wait(rc->monitors[i]);
514     }
515
516     timeo = timeout(rc);
517     if (timeo != UINT_MAX) {
518         long long int expires = sat_add(rc->state_entered, timeo);
519         poll_timer_wait_until(expires * 1000);
520     }
521 }
522
523 /* Attempts to receive a packet from 'rc'.  If successful, returns the packet;
524  * otherwise, returns a null pointer.  The caller is responsible for freeing
525  * the packet (with ofpbuf_delete()). */
526 struct ofpbuf *
527 rconn_recv(struct rconn *rc)
528 {
529     if (rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) {
530         struct ofpbuf *buffer;
531         int error = vconn_recv(rc->vconn, &buffer);
532         if (!error) {
533             copy_to_monitor(rc, buffer);
534             if (rc->probably_admitted || is_admitted_msg(buffer)
535                 || time_now() - rc->last_connected >= 30) {
536                 rc->probably_admitted = true;
537                 rc->last_admitted = time_now();
538             }
539             rc->last_received = time_now();
540             rc->packets_received++;
541             if (rc->state == S_IDLE) {
542                 state_transition(rc, S_ACTIVE);
543             }
544             return buffer;
545         } else if (error != EAGAIN) {
546             report_error(rc, error);
547             disconnect(rc, error);
548         }
549     }
550     return NULL;
551 }
552
553 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when a packet may be ready
554  * to be received by vconn_recv() on 'rc'.  */
555 void
556 rconn_recv_wait(struct rconn *rc)
557 {
558     if (rc->vconn) {
559         vconn_wait(rc->vconn, WAIT_RECV);
560     }
561 }
562
563 /* Sends 'b' on 'rc'.  Returns 0 if successful, or ENOTCONN if 'rc' is not
564  * currently connected.  Takes ownership of 'b'.
565  *
566  * If 'counter' is non-null, then 'counter' will be incremented while the
567  * packet is in flight, then decremented when it has been sent (or discarded
568  * due to disconnection).  Because 'b' may be sent (or discarded) before this
569  * function returns, the caller may not be able to observe any change in
570  * 'counter'.
571  *
572  * There is no rconn_send_wait() function: an rconn has a send queue that it
573  * takes care of sending if you call rconn_run(), which will have the side
574  * effect of waking up poll_block(). */
575 int
576 rconn_send(struct rconn *rc, struct ofpbuf *b,
577            struct rconn_packet_counter *counter)
578 {
579     if (rconn_is_connected(rc)) {
580         COVERAGE_INC(rconn_queued);
581         copy_to_monitor(rc, b);
582         b->private_p = counter;
583         if (counter) {
584             rconn_packet_counter_inc(counter);
585         }
586         list_push_back(&rc->txq, &b->list_node);
587
588         /* If the queue was empty before we added 'b', try to send some
589          * packets.  (But if the queue had packets in it, it's because the
590          * vconn is backlogged and there's no point in stuffing more into it
591          * now.  We'll get back to that in rconn_run().) */
592         if (rc->txq.next == &b->list_node) {
593             try_send(rc);
594         }
595         return 0;
596     } else {
597         ofpbuf_delete(b);
598         return ENOTCONN;
599     }
600 }
601
602 /* Sends 'b' on 'rc'.  Increments 'counter' while the packet is in flight; it
603  * will be decremented when it has been sent (or discarded due to
604  * disconnection).  Returns 0 if successful, EAGAIN if 'counter->n' is already
605  * at least as large as 'queue_limit', or ENOTCONN if 'rc' is not currently
606  * connected.  Regardless of return value, 'b' is destroyed.
607  *
608  * Because 'b' may be sent (or discarded) before this function returns, the
609  * caller may not be able to observe any change in 'counter'.
610  *
611  * There is no rconn_send_wait() function: an rconn has a send queue that it
612  * takes care of sending if you call rconn_run(), which will have the side
613  * effect of waking up poll_block(). */
614 int
615 rconn_send_with_limit(struct rconn *rc, struct ofpbuf *b,
616                       struct rconn_packet_counter *counter, int queue_limit)
617 {
618     int retval;
619     retval = counter->n >= queue_limit ? EAGAIN : rconn_send(rc, b, counter);
620     if (retval) {
621         COVERAGE_INC(rconn_overflow);
622     }
623     return retval;
624 }
625
626 /* Returns the total number of packets successfully sent on the underlying
627  * vconn.  A packet is not counted as sent while it is still queued in the
628  * rconn, only when it has been successfuly passed to the vconn.  */
629 unsigned int
630 rconn_packets_sent(const struct rconn *rc)
631 {
632     return rc->packets_sent;
633 }
634
635 /* Adds 'vconn' to 'rc' as a monitoring connection, to which all messages sent
636  * and received on 'rconn' will be copied.  'rc' takes ownership of 'vconn'. */
637 void
638 rconn_add_monitor(struct rconn *rc, struct vconn *vconn)
639 {
640     if (rc->n_monitors < ARRAY_SIZE(rc->monitors)) {
641         VLOG_INFO("new monitor connection from %s", vconn_get_name(vconn));
642         rc->monitors[rc->n_monitors++] = vconn;
643     } else {
644         VLOG_DBG("too many monitor connections, discarding %s",
645                  vconn_get_name(vconn));
646         vconn_close(vconn);
647     }
648 }
649
650 /* Returns 'rc''s name.  This is a name for human consumption, appropriate for
651  * use in log messages.  It is not necessarily a name that may be passed
652  * directly to, e.g., vconn_open(). */
653 const char *
654 rconn_get_name(const struct rconn *rc)
655 {
656     return rc->name;
657 }
658
659 /* Sets 'rc''s name to 'new_name'. */
660 void
661 rconn_set_name(struct rconn *rc, const char *new_name)
662 {
663     free(rc->name);
664     rc->name = xstrdup(new_name);
665 }
666
667 /* Returns 'rc''s target.  This is intended to be a string that may be passed
668  * directly to, e.g., vconn_open(). */
669 const char *
670 rconn_get_target(const struct rconn *rc)
671 {
672     return rc->target;
673 }
674
675 /* Returns true if 'rconn' is connected or in the process of reconnecting,
676  * false if 'rconn' is disconnected and will not reconnect on its own. */
677 bool
678 rconn_is_alive(const struct rconn *rconn)
679 {
680     return rconn->state != S_VOID;
681 }
682
683 /* Returns true if 'rconn' is connected, false otherwise. */
684 bool
685 rconn_is_connected(const struct rconn *rconn)
686 {
687     return is_connected_state(rconn->state);
688 }
689
690 /* Returns true if 'rconn' is connected and thought to have been accepted by
691  * the peer's admission-control policy. */
692 bool
693 rconn_is_admitted(const struct rconn *rconn)
694 {
695     return (rconn_is_connected(rconn)
696             && rconn->last_admitted >= rconn->last_connected);
697 }
698
699 /* Returns 0 if 'rconn' is currently connected and considered to have been
700  * accepted by the peer's admission-control policy, otherwise the number of
701  * seconds since 'rconn' was last in such a state. */
702 int
703 rconn_failure_duration(const struct rconn *rconn)
704 {
705     return rconn_is_admitted(rconn) ? 0 : time_now() - rconn->last_admitted;
706 }
707
708 /* Returns the IP address of the peer, or 0 if the peer's IP address is not
709  * known. */
710 ovs_be32
711 rconn_get_remote_ip(const struct rconn *rconn)
712 {
713     return rconn->remote_ip;
714 }
715
716 /* Returns the transport port of the peer, or 0 if the peer's port is not
717  * known. */
718 ovs_be16
719 rconn_get_remote_port(const struct rconn *rconn)
720 {
721     return rconn->remote_port;
722 }
723
724 /* Returns the IP address used to connect to the peer, or 0 if the
725  * connection is not an IP-based protocol or if its IP address is not
726  * known. */
727 ovs_be32
728 rconn_get_local_ip(const struct rconn *rconn)
729 {
730     return rconn->local_ip;
731 }
732
733 /* Returns the transport port used to connect to the peer, or 0 if the
734  * connection does not contain a port or if the port is not known. */
735 ovs_be16
736 rconn_get_local_port(const struct rconn *rconn)
737 {
738     return rconn->vconn ? vconn_get_local_port(rconn->vconn) : 0;
739 }
740
741 /* Returns the OpenFlow version negotiated with the peer, or -1 if there is
742  * currently no connection or if version negotiation is not yet complete. */
743 int
744 rconn_get_version(const struct rconn *rconn)
745 {
746     return rconn->vconn ? vconn_get_version(rconn->vconn) : -1;
747 }
748
749 /* Returns the total number of packets successfully received by the underlying
750  * vconn.  */
751 unsigned int
752 rconn_packets_received(const struct rconn *rc)
753 {
754     return rc->packets_received;
755 }
756
757 /* Returns a string representing the internal state of 'rc'.  The caller must
758  * not modify or free the string. */
759 const char *
760 rconn_get_state(const struct rconn *rc)
761 {
762     return state_name(rc->state);
763 }
764
765 /* Returns the number of connection attempts made by 'rc', including any
766  * ongoing attempt that has not yet succeeded or failed. */
767 unsigned int
768 rconn_get_attempted_connections(const struct rconn *rc)
769 {
770     return rc->n_attempted_connections;
771 }
772
773 /* Returns the number of successful connection attempts made by 'rc'. */
774 unsigned int
775 rconn_get_successful_connections(const struct rconn *rc)
776 {
777     return rc->n_successful_connections;
778 }
779
780 /* Returns the time at which the last successful connection was made by
781  * 'rc'. Returns TIME_MIN if never connected. */
782 time_t
783 rconn_get_last_connection(const struct rconn *rc)
784 {
785     return rc->last_connected;
786 }
787
788 /* Returns the time at which 'rc' was last disconnected. Returns TIME_MIN
789  * if never disconnected. */
790 time_t
791 rconn_get_last_disconnect(const struct rconn *rc)
792 {
793     return rc->last_disconnected;
794 }
795
796 /* Returns the time at which the last OpenFlow message was received by 'rc'.
797  * If no packets have been received on 'rc', returns the time at which 'rc'
798  * was created. */
799 time_t
800 rconn_get_last_received(const struct rconn *rc)
801 {
802     return rc->last_received;
803 }
804
805 /* Returns the time at which 'rc' was created. */
806 time_t
807 rconn_get_creation_time(const struct rconn *rc)
808 {
809     return rc->creation_time;
810 }
811
812 /* Returns the approximate number of seconds that 'rc' has been connected. */
813 unsigned long int
814 rconn_get_total_time_connected(const struct rconn *rc)
815 {
816     return (rc->total_time_connected
817             + (rconn_is_connected(rc) ? elapsed_in_this_state(rc) : 0));
818 }
819
820 /* Returns the current amount of backoff, in seconds.  This is the amount of
821  * time after which the rconn will transition from BACKOFF to CONNECTING. */
822 int
823 rconn_get_backoff(const struct rconn *rc)
824 {
825     return rc->backoff;
826 }
827
828 /* Returns the number of seconds spent in this state so far. */
829 unsigned int
830 rconn_get_state_elapsed(const struct rconn *rc)
831 {
832     return elapsed_in_this_state(rc);
833 }
834
835 /* Returns 'rc''s current connection sequence number, a number that changes
836  * every time that 'rconn' connects or disconnects. */
837 unsigned int
838 rconn_get_connection_seqno(const struct rconn *rc)
839 {
840     return rc->seqno;
841 }
842
843 /* Returns a value that explains why 'rc' last disconnected:
844  *
845  *   - 0 means that the last disconnection was caused by a call to
846  *     rconn_disconnect(), or that 'rc' is new and has not yet completed its
847  *     initial connection or connection attempt.
848  *
849  *   - EOF means that the connection was closed in the normal way by the peer.
850  *
851  *   - A positive integer is an errno value that represents the error.
852  */
853 int
854 rconn_get_last_error(const struct rconn *rc)
855 {
856     return rc->last_error;
857 }
858
859 /* Returns the number of messages queued for transmission on 'rc'. */
860 unsigned int
861 rconn_count_txqlen(const struct rconn *rc)
862 {
863     return list_size(&rc->txq);
864 }
865 \f
866 struct rconn_packet_counter *
867 rconn_packet_counter_create(void)
868 {
869     struct rconn_packet_counter *c = xmalloc(sizeof *c);
870     c->n = 0;
871     c->ref_cnt = 1;
872     return c;
873 }
874
875 void
876 rconn_packet_counter_destroy(struct rconn_packet_counter *c)
877 {
878     if (c) {
879         assert(c->ref_cnt > 0);
880         if (!--c->ref_cnt && !c->n) {
881             free(c);
882         }
883     }
884 }
885
886 void
887 rconn_packet_counter_inc(struct rconn_packet_counter *c)
888 {
889     c->n++;
890 }
891
892 void
893 rconn_packet_counter_dec(struct rconn_packet_counter *c)
894 {
895     assert(c->n > 0);
896     if (!--c->n && !c->ref_cnt) {
897         free(c);
898     }
899 }
900 \f
901 /* Set rc->target and rc->name to 'target' and 'name', respectively.  If 'name'
902  * is null, 'target' is used.
903  *
904  * Also, clear out the cached IP address and port information, since changing
905  * the target also likely changes these values. */
906 static void
907 rconn_set_target__(struct rconn *rc, const char *target, const char *name)
908 {
909     free(rc->name);
910     rc->name = xstrdup(name ? name : target);
911     free(rc->target);
912     rc->target = xstrdup(target);
913     rc->local_ip = 0;
914     rc->remote_ip = 0;
915     rc->remote_port = 0;
916 }
917
918 /* Tries to send a packet from 'rc''s send buffer.  Returns 0 if successful,
919  * otherwise a positive errno value. */
920 static int
921 try_send(struct rconn *rc)
922 {
923     struct ofpbuf *msg = ofpbuf_from_list(rc->txq.next);
924     struct rconn_packet_counter *counter = msg->private_p;
925     int retval;
926
927     /* Eagerly remove 'msg' from the txq.  We can't remove it from the list
928      * after sending, if sending is successful, because it is then owned by the
929      * vconn, which might have freed it already. */
930     list_remove(&msg->list_node);
931
932     retval = vconn_send(rc->vconn, msg);
933     if (retval) {
934         list_push_front(&rc->txq, &msg->list_node);
935         if (retval != EAGAIN) {
936             report_error(rc, retval);
937             disconnect(rc, retval);
938         }
939         return retval;
940     }
941     COVERAGE_INC(rconn_sent);
942     rc->packets_sent++;
943     if (counter) {
944         rconn_packet_counter_dec(counter);
945     }
946     return 0;
947 }
948
949 /* Reports that 'error' caused 'rc' to disconnect.  'error' may be a positive
950  * errno value, or it may be EOF to indicate that the connection was closed
951  * normally. */
952 static void
953 report_error(struct rconn *rc, int error)
954 {
955     if (error == EOF) {
956         /* If 'rc' isn't reliable, then we don't really expect this connection
957          * to last forever anyway (probably it's a connection that we received
958          * via accept()), so use DBG level to avoid cluttering the logs. */
959         enum vlog_level level = rc->reliable ? VLL_INFO : VLL_DBG;
960         VLOG(level, "%s: connection closed by peer", rc->name);
961     } else {
962         VLOG_WARN("%s: connection dropped (%s)", rc->name, strerror(error));
963     }
964 }
965
966 /* Disconnects 'rc' and records 'error' as the error that caused 'rc''s last
967  * disconnection:
968  *
969  *   - 0 means that this disconnection is due to a request by 'rc''s client,
970  *     not due to any kind of network error.
971  *
972  *   - EOF means that the connection was closed in the normal way by the peer.
973  *
974  *   - A positive integer is an errno value that represents the error.
975  */
976 static void
977 disconnect(struct rconn *rc, int error)
978 {
979     rc->last_error = error;
980     if (rc->reliable) {
981         time_t now = time_now();
982
983         if (rc->state & (S_CONNECTING | S_ACTIVE | S_IDLE)) {
984             rc->last_disconnected = now;
985             vconn_close(rc->vconn);
986             rc->vconn = NULL;
987             flush_queue(rc);
988         }
989
990         if (now >= rc->backoff_deadline) {
991             rc->backoff = 1;
992         } else if (rc->backoff < rc->max_backoff / 2) {
993             rc->backoff = MAX(1, 2 * rc->backoff);
994             VLOG_INFO("%s: waiting %d seconds before reconnect",
995                       rc->name, rc->backoff);
996         } else {
997             if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
998                 VLOG_INFO("%s: continuing to retry connections in the "
999                           "background but suppressing further logging",
1000                           rc->name);
1001             }
1002             rc->backoff = rc->max_backoff;
1003         }
1004         rc->backoff_deadline = now + rc->backoff;
1005         state_transition(rc, S_BACKOFF);
1006     } else {
1007         rc->last_disconnected = time_now();
1008         rconn_disconnect(rc);
1009     }
1010 }
1011
1012 /* Drops all the packets from 'rc''s send queue and decrements their queue
1013  * counts. */
1014 static void
1015 flush_queue(struct rconn *rc)
1016 {
1017     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
1018         return;
1019     }
1020     while (!list_is_empty(&rc->txq)) {
1021         struct ofpbuf *b = ofpbuf_from_list(list_pop_front(&rc->txq));
1022         struct rconn_packet_counter *counter = b->private_p;
1023         if (counter) {
1024             rconn_packet_counter_dec(counter);
1025         }
1026         COVERAGE_INC(rconn_discarded);
1027         ofpbuf_delete(b);
1028     }
1029     poll_immediate_wake();
1030 }
1031
1032 static unsigned int
1033 elapsed_in_this_state(const struct rconn *rc)
1034 {
1035     return time_now() - rc->state_entered;
1036 }
1037
1038 static unsigned int
1039 timeout(const struct rconn *rc)
1040 {
1041     switch (rc->state) {
1042 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: return timeout_##NAME(rc);
1043         STATES
1044 #undef STATE
1045     default:
1046         NOT_REACHED();
1047     }
1048 }
1049
1050 static bool
1051 timed_out(const struct rconn *rc)
1052 {
1053     return time_now() >= sat_add(rc->state_entered, timeout(rc));
1054 }
1055
1056 static void
1057 state_transition(struct rconn *rc, enum state state)
1058 {
1059     rc->seqno += (rc->state == S_ACTIVE) != (state == S_ACTIVE);
1060     if (is_connected_state(state) && !is_connected_state(rc->state)) {
1061         rc->probably_admitted = false;
1062     }
1063     if (rconn_is_connected(rc)) {
1064         rc->total_time_connected += elapsed_in_this_state(rc);
1065     }
1066     VLOG_DBG("%s: entering %s", rc->name, state_name(state));
1067     rc->state = state;
1068     rc->state_entered = time_now();
1069 }
1070
1071 static void
1072 copy_to_monitor(struct rconn *rc, const struct ofpbuf *b)
1073 {
1074     struct ofpbuf *clone = NULL;
1075     int retval;
1076     size_t i;
1077
1078     for (i = 0; i < rc->n_monitors; ) {
1079         struct vconn *vconn = rc->monitors[i];
1080
1081         if (!clone) {
1082             clone = ofpbuf_clone(b);
1083         }
1084         retval = vconn_send(vconn, clone);
1085         if (!retval) {
1086             clone = NULL;
1087         } else if (retval != EAGAIN) {
1088             VLOG_DBG("%s: closing monitor connection to %s: %s",
1089                      rconn_get_name(rc), vconn_get_name(vconn),
1090                      strerror(retval));
1091             rc->monitors[i] = rc->monitors[--rc->n_monitors];
1092             continue;
1093         }
1094         i++;
1095     }
1096     ofpbuf_delete(clone);
1097 }
1098
1099 static bool
1100 is_connected_state(enum state state)
1101 {
1102     return (state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) != 0;
1103 }
1104
1105 static bool
1106 is_admitted_msg(const struct ofpbuf *b)
1107 {
1108     struct ofp_header *oh = b->data;
1109     uint8_t type = oh->type;
1110     return !(type < 32
1111              && (1u << type) & ((1u << OFPT_HELLO) |
1112                                 (1u << OFPT_ERROR) |
1113                                 (1u << OFPT_ECHO_REQUEST) |
1114                                 (1u << OFPT_ECHO_REPLY) |
1115                                 (1u << OFPT_VENDOR) |
1116                                 (1u << OFPT_FEATURES_REQUEST) |
1117                                 (1u << OFPT_FEATURES_REPLY) |
1118                                 (1u << OFPT_GET_CONFIG_REQUEST) |
1119                                 (1u << OFPT_GET_CONFIG_REPLY) |
1120                                 (1u << OFPT_SET_CONFIG)));
1121 }
1122
1123 /* Returns true if 'rc' is currently logging information about connection
1124  * attempts, false if logging should be suppressed because 'rc' hasn't
1125  * successuflly connected in too long. */
1126 static bool
1127 rconn_logging_connection_attempts__(const struct rconn *rc)
1128 {
1129     return rc->backoff < rc->max_backoff;
1130 }