Merge "next" branch into "master".
[openvswitch] / lib / socket-util.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 "socket-util.h"
19 #include <arpa/inet.h>
20 #include <errno.h>
21 #include <fcntl.h>
22 #include <netdb.h>
23 #include <poll.h>
24 #include <stddef.h>
25 #include <stdio.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <string.h>
28 #include <sys/resource.h>
29 #include <sys/un.h>
30 #include <unistd.h>
31 #include "fatal-signal.h"
32 #include "util.h"
33
34 #include "vlog.h"
35 #define THIS_MODULE VLM_socket_util
36
37 /* Sets 'fd' to non-blocking mode.  Returns 0 if successful, otherwise a
38  * positive errno value. */
39 int
40 set_nonblocking(int fd)
41 {
42     int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
43     if (flags != -1) {
44         if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) != -1) {
45             return 0;
46         } else {
47             VLOG_ERR("fcntl(F_SETFL) failed: %s", strerror(errno));
48             return errno;
49         }
50     } else {
51         VLOG_ERR("fcntl(F_GETFL) failed: %s", strerror(errno));
52         return errno;
53     }
54 }
55
56 /* Returns the maximum valid FD value, plus 1. */
57 int
58 get_max_fds(void)
59 {
60     static int max_fds = -1;
61     if (max_fds < 0) {
62         struct rlimit r;
63         if (!getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &r)
64             && r.rlim_cur != RLIM_INFINITY
65             && r.rlim_cur != RLIM_SAVED_MAX
66             && r.rlim_cur != RLIM_SAVED_CUR) {
67             max_fds = r.rlim_cur;
68         } else {
69             VLOG_WARN("failed to obtain fd limit, defaulting to 1024");
70             max_fds = 1024;
71         }
72     }
73     return max_fds;
74 }
75
76 /* Translates 'host_name', which must be a string representation of an IP
77  * address, into a numeric IP address in '*addr'.  Returns 0 if successful,
78  * otherwise a positive errno value. */
79 int
80 lookup_ip(const char *host_name, struct in_addr *addr) 
81 {
82     if (!inet_aton(host_name, addr)) {
83         struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
84         VLOG_ERR_RL(&rl, "\"%s\" is not a valid IP address", host_name);
85         return ENOENT;
86     }
87     return 0;
88 }
89
90 /* Returns the error condition associated with socket 'fd' and resets the
91  * socket's error status. */
92 int
93 get_socket_error(int fd) 
94 {
95     int error;
96     socklen_t len = sizeof(error);
97     if (getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0) {
98         struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
99         error = errno;
100         VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(SO_ERROR): %s", strerror(error));
101     }
102     return error;
103 }
104
105 int
106 check_connection_completion(int fd) 
107 {
108     struct pollfd pfd;
109     int retval;
110
111     pfd.fd = fd;
112     pfd.events = POLLOUT;
113     do {
114         retval = poll(&pfd, 1, 0);
115     } while (retval < 0 && errno == EINTR);
116     if (retval == 1) {
117         return get_socket_error(fd);
118     } else if (retval < 0) {
119         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
120         VLOG_ERR_RL(&rl, "poll: %s", strerror(errno));
121         return errno;
122     } else {
123         return EAGAIN;
124     }
125 }
126
127 /* Drain all the data currently in the receive queue of a datagram socket (and
128  * possibly additional data).  There is no way to know how many packets are in
129  * the receive queue, but we do know that the total number of bytes queued does
130  * not exceed the receive buffer size, so we pull packets until none are left
131  * or we've read that many bytes. */
132 int
133 drain_rcvbuf(int fd)
134 {
135     socklen_t rcvbuf_len;
136     size_t rcvbuf;
137
138     rcvbuf_len = sizeof rcvbuf;
139     if (getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcvbuf, &rcvbuf_len) < 0) {
140         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
141         VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(SO_RCVBUF) failed: %s", strerror(errno));
142         return errno;
143     }
144     while (rcvbuf > 0) {
145         /* In Linux, specifying MSG_TRUNC in the flags argument causes the
146          * datagram length to be returned, even if that is longer than the
147          * buffer provided.  Thus, we can use a 1-byte buffer to discard the
148          * incoming datagram and still be able to account how many bytes were
149          * removed from the receive buffer.
150          *
151          * On other Unix-like OSes, MSG_TRUNC has no effect in the flags
152          * argument. */
153 #ifdef __linux__
154 #define BUFFER_SIZE 1
155 #else
156 #define BUFFER_SIZE 2048
157 #endif
158         char buffer[BUFFER_SIZE];
159         ssize_t n_bytes = recv(fd, buffer, sizeof buffer,
160                                MSG_TRUNC | MSG_DONTWAIT);
161         if (n_bytes <= 0 || n_bytes >= rcvbuf) {
162             break;
163         }
164         rcvbuf -= n_bytes;
165     }
166     return 0;
167 }
168
169 /* Reads and discards up to 'n' datagrams from 'fd', stopping as soon as no
170  * more data can be immediately read.  ('fd' should therefore be in
171  * non-blocking mode.)*/
172 void
173 drain_fd(int fd, size_t n_packets)
174 {
175     for (; n_packets > 0; n_packets--) {
176         /* 'buffer' only needs to be 1 byte long in most circumstances.  This
177          * size is defensive against the possibility that we someday want to
178          * use a Linux tap device without TUN_NO_PI, in which case a buffer
179          * smaller than sizeof(struct tun_pi) will give EINVAL on read. */
180         char buffer[128];
181         if (read(fd, buffer, sizeof buffer) <= 0) {
182             break;
183         }
184     }
185 }
186
187 /* Stores in '*un' a sockaddr_un that refers to file 'name'.  Stores in
188  * '*un_len' the size of the sockaddr_un. */
189 static void
190 make_sockaddr_un(const char *name, struct sockaddr_un* un, socklen_t *un_len)
191 {
192     un->sun_family = AF_UNIX;
193     strncpy(un->sun_path, name, sizeof un->sun_path);
194     un->sun_path[sizeof un->sun_path - 1] = '\0';
195     *un_len = (offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
196                 + strlen (un->sun_path) + 1);
197 }
198
199 /* Creates a Unix domain socket in the given 'style' (either SOCK_DGRAM or
200  * SOCK_STREAM) that is bound to '*bind_path' (if 'bind_path' is non-null) and
201  * connected to '*connect_path' (if 'connect_path' is non-null).  If 'nonblock'
202  * is true, the socket is made non-blocking.  If 'passcred' is true, the socket
203  * is configured to receive SCM_CREDENTIALS control messages.
204  *
205  * Returns the socket's fd if successful, otherwise a negative errno value. */
206 int
207 make_unix_socket(int style, bool nonblock, bool passcred OVS_UNUSED,
208                  const char *bind_path, const char *connect_path)
209 {
210     int error;
211     int fd;
212
213     fd = socket(PF_UNIX, style, 0);
214     if (fd < 0) {
215         return -errno;
216     }
217
218     /* Set nonblocking mode right away, if we want it.  This prevents blocking
219      * in connect(), if connect_path != NULL.  (In turn, that's a corner case:
220      * it will only happen if style is SOCK_STREAM or SOCK_SEQPACKET, and only
221      * if a backlog of un-accepted connections has built up in the kernel.)  */
222     if (nonblock) {
223         int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
224         if (flags == -1) {
225             goto error;
226         }
227         if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
228             goto error;
229         }
230     }
231
232     if (bind_path) {
233         struct sockaddr_un un;
234         socklen_t un_len;
235         make_sockaddr_un(bind_path, &un, &un_len);
236         if (unlink(un.sun_path) && errno != ENOENT) {
237             VLOG_WARN("unlinking \"%s\": %s\n", un.sun_path, strerror(errno));
238         }
239         fatal_signal_add_file_to_unlink(bind_path);
240         if (bind(fd, (struct sockaddr*) &un, un_len)
241             || fchmod(fd, S_IRWXU)) {
242             goto error;
243         }
244     }
245
246     if (connect_path) {
247         struct sockaddr_un un;
248         socklen_t un_len;
249         make_sockaddr_un(connect_path, &un, &un_len);
250         if (connect(fd, (struct sockaddr*) &un, un_len)
251             && errno != EINPROGRESS) {
252             printf("connect failed with %s\n", strerror(errno));
253             goto error;
254         }
255     }
256
257 #ifdef SCM_CREDENTIALS
258     if (passcred) {
259         int enable = 1;
260         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_PASSCRED, &enable, sizeof(enable))) {
261             goto error;
262         }
263     }
264 #endif
265
266     return fd;
267
268 error:
269     error = errno == EAGAIN ? EPROTO : errno;
270     if (bind_path) {
271         fatal_signal_remove_file_to_unlink(bind_path);
272     }
273     close(fd);
274     return -error;
275 }
276
277 int
278 get_unix_name_len(socklen_t sun_len)
279 {
280     return (sun_len >= offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
281             ? sun_len - offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
282             : 0);
283 }
284
285 uint32_t
286 guess_netmask(uint32_t ip)
287 {
288     ip = ntohl(ip);
289     return ((ip >> 31) == 0 ? htonl(0xff000000)   /* Class A */
290             : (ip >> 30) == 2 ? htonl(0xffff0000) /* Class B */
291             : (ip >> 29) == 6 ? htonl(0xffffff00) /* Class C */
292             : htonl(0));                          /* ??? */
293 }
294
295 /* Opens a non-blocking IPv4 socket of the specified 'style' and connects to
296  * 'target', which should be a string in the format "<host>[:<port>]".  <host>
297  * is required.  If 'default_port' is nonzero then <port> is optional and
298  * defaults to 'default_port'.
299  *
300  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
301  *
302  * On success, returns 0 (indicating connection complete) or EAGAIN (indicating
303  * connection in progress), in which case the new file descriptor is stored
304  * into '*fdp'.  On failure, returns a positive errno value other than EAGAIN
305  * and stores -1 into '*fdp'.
306  *
307  * If 'sinp' is non-null, then on success the target address is stored into
308  * '*sinp'. */
309 int
310 inet_open_active(int style, const char *target_, uint16_t default_port,
311                  struct sockaddr_in *sinp, int *fdp)
312 {
313     char *target = xstrdup(target_);
314     char *save_ptr = NULL;
315     const char *host_name;
316     const char *port_string;
317     struct sockaddr_in sin;
318     int fd = -1;
319     int error;
320
321     /* Defaults. */
322     memset(&sin, 0, sizeof sin);
323     sin.sin_family = AF_INET;
324     sin.sin_port = htons(default_port);
325
326     /* Tokenize. */
327     host_name = strtok_r(target, ":", &save_ptr);
328     port_string = strtok_r(NULL, ":", &save_ptr);
329     if (!host_name) {
330         ovs_error(0, "%s: bad peer name format", target_);
331         error = EAFNOSUPPORT;
332         goto exit;
333     }
334
335     /* Look up IP, port. */
336     error = lookup_ip(host_name, &sin.sin_addr);
337     if (error) {
338         goto exit;
339     }
340     if (port_string && atoi(port_string)) {
341         sin.sin_port = htons(atoi(port_string));
342     } else if (!default_port) {
343         VLOG_ERR("%s: port number must be specified", target_);
344         error = EAFNOSUPPORT;
345         goto exit;
346     }
347
348     /* Create non-blocking socket. */
349     fd = socket(AF_INET, style, 0);
350     if (fd < 0) {
351         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target_, strerror(errno));
352         error = errno;
353         goto exit;
354     }
355     error = set_nonblocking(fd);
356     if (error) {
357         goto exit_close;
358     }
359
360     /* Connect. */
361     error = connect(fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin) == 0 ? 0 : errno;
362     if (error == EINPROGRESS) {
363         error = EAGAIN;
364     } else if (error && error != EAGAIN) {
365         goto exit_close;
366     }
367
368     /* Success: error is 0 or EAGAIN. */
369     goto exit;
370
371 exit_close:
372     close(fd);
373 exit:
374     if (!error || error == EAGAIN) {
375         if (sinp) {
376             *sinp = sin;
377         }
378         *fdp = fd;
379     } else {
380         *fdp = -1;
381     }
382     free(target);
383     return error;
384 }
385
386 /* Opens a non-blocking IPv4 socket of the specified 'style', binds to
387  * 'target', and listens for incoming connections.  'target' should be a string
388  * in the format "[<port>][:<ip>]":
389  *
390  *      - If 'default_port' is -1, then <port> is required.  Otherwise, if
391  *        <port> is omitted, then 'default_port' is used instead.
392  *
393  *      - If <port> (or 'default_port', if used) is 0, then no port is bound
394  *        and the TCP/IP stack will select a port.
395  *
396  *      - If <ip> is omitted then the IP address is wildcarded.
397  *
398  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
399  *
400  * For TCP, the socket will have SO_REUSEADDR turned on.
401  *
402  * On success, returns a non-negative file descriptor.  On failure, returns a
403  * negative errno value.
404  *
405  * If 'sinp' is non-null, then on success the bound address is stored into
406  * '*sinp'. */
407 int
408 inet_open_passive(int style, const char *target_, int default_port,
409                   struct sockaddr_in *sinp)
410 {
411     char *target = xstrdup(target_);
412     char *string_ptr = target;
413     struct sockaddr_in sin;
414     const char *host_name;
415     const char *port_string;
416     int fd, error, port;
417     unsigned int yes  = 1;
418
419     /* Address defaults. */
420     memset(&sin, 0, sizeof sin);
421     sin.sin_family = AF_INET;
422     sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
423     sin.sin_port = htons(default_port);
424
425     /* Parse optional port number. */
426     port_string = strsep(&string_ptr, ":");
427     if (port_string && str_to_int(port_string, 10, &port)) {
428         sin.sin_port = htons(port);
429     } else if (default_port < 0) {
430         VLOG_ERR("%s: port number must be specified", target_);
431         error = EAFNOSUPPORT;
432         goto exit;
433     }
434
435     /* Parse optional bind IP. */
436     host_name = strsep(&string_ptr, ":");
437     if (host_name && host_name[0]) {
438         error = lookup_ip(host_name, &sin.sin_addr);
439         if (error) {
440             goto exit;
441         }
442     }
443
444     /* Create non-blocking socket, set SO_REUSEADDR. */
445     fd = socket(AF_INET, style, 0);
446     if (fd < 0) {
447         error = errno;
448         VLOG_ERR("%s: socket: %s", target_, strerror(error));
449         goto exit;
450     }
451     error = set_nonblocking(fd);
452     if (error) {
453         goto exit_close;
454     }
455     if (style == SOCK_STREAM
456         && setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof yes) < 0) {
457         error = errno;
458         VLOG_ERR("%s: setsockopt(SO_REUSEADDR): %s", target_, strerror(error));
459         goto exit_close;
460     }
461
462     /* Bind. */
463     if (bind(fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin) < 0) {
464         error = errno;
465         VLOG_ERR("%s: bind: %s", target_, strerror(error));
466         goto exit_close;
467     }
468
469     /* Listen. */
470     if (listen(fd, 10) < 0) {
471         error = errno;
472         VLOG_ERR("%s: listen: %s", target_, strerror(error));
473         goto exit_close;
474     }
475
476     if (sinp) {
477         socklen_t sin_len = sizeof sin;
478         if (getsockname(fd, (struct sockaddr *) &sin, &sin_len) < 0){
479             error = errno;
480             VLOG_ERR("%s: getsockname: %s", target_, strerror(error));
481             goto exit_close;
482         }
483         if (sin.sin_family != AF_INET || sin_len != sizeof sin) {
484             VLOG_ERR("%s: getsockname: invalid socket name", target_);
485             goto exit_close;
486         }
487         *sinp = sin;
488     }
489
490     error = 0;
491     goto exit;
492
493 exit_close:
494     close(fd);
495 exit:
496     free(target);
497     return error ? -error : fd;
498 }
499
500 /* Returns a readable and writable fd for /dev/null, if successful, otherwise
501  * a negative errno value.  The caller must not close the returned fd (because
502  * the same fd will be handed out to subsequent callers). */
503 int
504 get_null_fd(void)
505 {
506     static int null_fd = -1;
507     if (null_fd < 0) {
508         null_fd = open("/dev/null", O_RDWR);
509         if (null_fd < 0) {
510             int error = errno;
511             VLOG_ERR("could not open /dev/null: %s", strerror(error));
512             return -error;
513         }
514     }
515     return null_fd;
516 }
517
518 int
519 read_fully(int fd, void *p_, size_t size, size_t *bytes_read)
520 {
521     uint8_t *p = p_;
522
523     *bytes_read = 0;
524     while (size > 0) {
525         ssize_t retval = read(fd, p, size);
526         if (retval > 0) {
527             *bytes_read += retval;
528             size -= retval;
529             p += retval;
530         } else if (retval == 0) {
531             return EOF;
532         } else if (errno != EINTR) {
533             return errno;
534         }
535     }
536     return 0;
537 }
538
539 int
540 write_fully(int fd, const void *p_, size_t size, size_t *bytes_written)
541 {
542     const uint8_t *p = p_;
543
544     *bytes_written = 0;
545     while (size > 0) {
546         ssize_t retval = write(fd, p, size);
547         if (retval > 0) {
548             *bytes_written += retval;
549             size -= retval;
550             p += retval;
551         } else if (retval == 0) {
552             VLOG_WARN("write returned 0");
553             return EPROTO;
554         } else if (errno != EINTR) {
555             return errno;
556         }
557     }
558     return 0;
559 }
560
561 /* Given file name 'file_name', fsyncs the directory in which it is contained.
562  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
563 int
564 fsync_parent_dir(const char *file_name)
565 {
566     int error = 0;
567     char *dir;
568     int fd;
569
570     dir = dir_name(file_name);
571     fd = open(dir, O_RDONLY);
572     if (fd >= 0) {
573         if (fsync(fd)) {
574             if (errno == EINVAL || errno == EROFS) {
575                 /* This directory does not support synchronization.  Not
576                  * really an error. */
577             } else {
578                 error = errno;
579                 VLOG_ERR("%s: fsync failed (%s)", dir, strerror(error));
580             }
581         }
582         close(fd);
583     } else {
584         error = errno;
585         VLOG_ERR("%s: open failed (%s)", dir, strerror(error));
586     }
587     free(dir);
588
589     return error;
590 }