lib/netdev-linux.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009 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 <assert.h>
  19 #include <errno.h>
  20 #include <fcntl.h>
  21 #include <arpa/inet.h>
  22 #include <inttypes.h>
  23 #include <linux/if_tun.h>
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/ethtool.h>
  26 #include <linux/rtnetlink.h>
  27 #include <linux/sockios.h>
  28 #include <linux/version.h>
  29 #include <sys/types.h>
  30 #include <sys/ioctl.h>
  31 #include <sys/socket.h>
  32 #include <netpacket/packet.h>
  33 #include <net/ethernet.h>
  34 #include <net/if.h>
  35 #include <net/if_arp.h>
  36 #include <net/if_packet.h>
  37 #include <net/route.h>
  38 #include <netinet/in.h>
  39 #include <poll.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <string.h>
  42 #include <unistd.h>
  43
  44 #include "coverage.h"
  45 #include "dynamic-string.h"
  46 #include "fatal-signal.h"
  47 #include "netdev-provider.h"
  48 #include "netlink.h"
  49 #include "ofpbuf.h"
  50 #include "openflow/openflow.h"
  51 #include "packets.h"
  52 #include "poll-loop.h"
  53 #include "rtnetlink.h"
  54 #include "socket-util.h"
  55 #include "shash.h"
  56 #include "svec.h"
  57
  58 #define THIS_MODULE VLM_netdev_linux
  59 #include "vlog.h"
  60 \f
  61 /* These were introduced in Linux 2.6.14, so they might be missing if we have
  62  * old headers. */
  63 #ifndef ADVERTISED_Pause
  64 #define ADVERTISED_Pause                (1 << 13)
  65 #endif
  66 #ifndef ADVERTISED_Asym_Pause
  67 #define ADVERTISED_Asym_Pause           (1 << 14)
  68 #endif
  69
  70 struct netdev_linux {
  71     struct netdev netdev;
  72
  73     /* File descriptors.  For ordinary network devices, the two fds below are
  74      * the same; for tap devices, they differ. */
  75     int netdev_fd;              /* Network device. */
  76     int tap_fd;                 /* TAP character device, if any, otherwise the
  77                                  * network device. */
  78
  79     struct netdev_linux_cache *cache;
  80 };
  81
  82 enum {
  83     VALID_IFINDEX = 1 << 0,
  84     VALID_ETHERADDR = 1 << 1,
  85     VALID_IN4 = 1 << 2,
  86     VALID_IN6 = 1 << 3,
  87     VALID_MTU = 1 << 4,
  88     VALID_CARRIER = 1 << 5,
  89     VALID_IS_INTERNAL = 1 << 6
  90 };
  91
  92 /* Cached network device information. */
  93 struct netdev_linux_cache {
  94     struct shash_node *shash_node;
  95     unsigned int valid;
  96     int ref_cnt;
  97
  98     int ifindex;
  99     uint8_t etheraddr[ETH_ADDR_LEN];
 100     struct in_addr address, netmask;
 101     struct in6_addr in6;
 102     int mtu;
 103     int carrier;
 104     bool is_internal;
 105 };
 106
 107 static struct shash cache_map = SHASH_INITIALIZER(&cache_map);
 108 static struct rtnetlink_notifier netdev_linux_cache_notifier;
 109
 110 /* An AF_INET socket (used for ioctl operations). */
 111 static int af_inet_sock = -1;
 112
 113 struct netdev_linux_notifier {
 114     struct netdev_notifier notifier;
 115     struct list node;
 116 };
 117
 118 static struct shash netdev_linux_notifiers =
 119     SHASH_INITIALIZER(&netdev_linux_notifiers);
 120 static struct rtnetlink_notifier netdev_linux_poll_notifier;
 121
 122 /* This is set pretty low because we probably won't learn anything from the
 123  * additional log messages. */
 124 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
 125
 126 static int netdev_linux_do_ethtool(struct netdev *, struct ethtool_cmd *,
 127                                    int cmd, const char *cmd_name);
 128 static int netdev_linux_do_ioctl(const struct netdev *, struct ifreq *,
 129                                  int cmd, const char *cmd_name);
 130 static int netdev_linux_get_ipv4(const struct netdev *, struct in_addr *,
 131                                  int cmd, const char *cmd_name);
 132 static int get_flags(const struct netdev *, int *flagsp);
 133 static int set_flags(struct netdev *, int flags);
 134 static int do_get_ifindex(const char *netdev_name);
 135 static int get_ifindex(const struct netdev *, int *ifindexp);
 136 static int do_set_addr(struct netdev *netdev,
 137                        int ioctl_nr, const char *ioctl_name,
 138                        struct in_addr addr);
 139 static int get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN]);
 140 static int set_etheraddr(const char *netdev_name, int hwaddr_family,
 141                          const uint8_t[ETH_ADDR_LEN]);
 142 static int get_stats_via_netlink(int ifindex, struct netdev_stats *stats);
 143 static int get_stats_via_proc(const char *netdev_name, struct netdev_stats *stats);
 144
 145 static struct netdev_linux *
 146 netdev_linux_cast(const struct netdev *netdev)
 147 {
 148     netdev_assert_class(netdev, &netdev_linux_class);
 149     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_linux, netdev);
 150 }
 151
 152 static int
 153 netdev_linux_init(void)
 154 {
 155     static int status = -1;
 156     if (status < 0) {
 157         af_inet_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 158         status = af_inet_sock >= 0 ? 0 : errno;
 159         if (status) {
 160             VLOG_ERR("failed to create inet socket: %s", strerror(status));
 161         }
 162     }
 163     return status;
 164 }
 165
 166 static void
 167 netdev_linux_run(void)
 168 {
 169     rtnetlink_notifier_run();
 170 }
 171
 172 static void
 173 netdev_linux_wait(void)
 174 {
 175     rtnetlink_notifier_wait();
 176 }
 177
 178 static void
 179 netdev_linux_cache_cb(const struct rtnetlink_change *change,
 180                       void *aux UNUSED)
 181 {
 182     struct netdev_linux_cache *cache;
 183     if (change) {
 184         cache = shash_find_data(&cache_map, change->ifname);
 185         if (cache) {
 186             cache->valid = 0;
 187         }
 188     } else {
 189         struct shash_node *node;
 190         SHASH_FOR_EACH (node, &cache_map) {
 191             cache = node->data;
 192             cache->valid = 0;
 193         }
 194     }
 195 }
 196
 197 static int
 198 netdev_linux_open(const char *name, char *suffix, int ethertype,
 199                   struct netdev **netdevp)
 200 {
 201     struct netdev_linux *netdev;
 202     enum netdev_flags flags;
 203     int error;
 204
 205     /* Allocate network device. */
 206     netdev = xzalloc(sizeof *netdev);
 207     netdev_init(&netdev->netdev, suffix, &netdev_linux_class);
 208     netdev->netdev_fd = -1;
 209     netdev->tap_fd = -1;
 210     netdev->cache = shash_find_data(&cache_map, suffix);
 211     if (!netdev->cache) {
 212         if (shash_is_empty(&cache_map)) {
 213             int error = rtnetlink_notifier_register(
 214                 &netdev_linux_cache_notifier, netdev_linux_cache_cb, NULL);
 215             if (error) {
 216                 netdev_close(&netdev->netdev);
 217                 return error;
 218             }
 219         }
 220         netdev->cache = xmalloc(sizeof *netdev->cache);
 221         netdev->cache->shash_node = shash_add(&cache_map, suffix,
 222                                               netdev->cache);
 223         netdev->cache->valid = 0;
 224         netdev->cache->ref_cnt = 0;
 225     }
 226     netdev->cache->ref_cnt++;
 227
 228     if (!strncmp(name, "tap:", 4)) {
 229         static const char tap_dev[] = "/dev/net/tun";
 230         struct ifreq ifr;
 231
 232         /* Open tap device. */
 233         netdev->tap_fd = open(tap_dev, O_RDWR);
 234         if (netdev->tap_fd < 0) {
 235             error = errno;
 236             VLOG_WARN("opening \"%s\" failed: %s", tap_dev, strerror(error));
 237             goto error;
 238         }
 239
 240         /* Create tap device. */
 241         ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI;
 242         strncpy(ifr.ifr_name, suffix, sizeof ifr.ifr_name);
 243         if (ioctl(netdev->tap_fd, TUNSETIFF, &ifr) == -1) {
 244             VLOG_WARN("%s: creating tap device failed: %s", suffix,
 245                       strerror(errno));
 246             error = errno;
 247             goto error;
 248         }
 249
 250         /* Make non-blocking. */
 251         error = set_nonblocking(netdev->tap_fd);
 252         if (error) {
 253             goto error;
 254         }
 255     }
 256
 257     error = netdev_get_flags(&netdev->netdev, &flags);
 258     if (error == ENODEV) {
 259         goto error;
 260     }
 261
 262     if (netdev->tap_fd >= 0 || ethertype != NETDEV_ETH_TYPE_NONE) {
 263         struct sockaddr_ll sll;
 264         int protocol;
 265         int ifindex;
 266
 267         /* Create file descriptor. */
 268         protocol = (ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_ANY ? ETH_P_ALL
 269                     : ethertype == NETDEV_ETH_TYPE_802_2 ? ETH_P_802_2
 270                     : ethertype);
 271         netdev->netdev_fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(protocol));
 272         if (netdev->netdev_fd < 0) {
 273             error = errno;
 274             goto error;
 275         }
 276         if (netdev->tap_fd < 0) {
 277             netdev->tap_fd = netdev->netdev_fd;
 278         }
 279
 280         /* Set non-blocking mode. */
 281         error = set_nonblocking(netdev->netdev_fd);
 282         if (error) {
 283             goto error;
 284         }
 285
 286         /* Get ethernet device index. */
 287         error = get_ifindex(&netdev->netdev, &ifindex);
 288         if (error) {
 289             goto error;
 290         }
 291
 292         /* Bind to specific ethernet device. */
 293         memset(&sll, 0, sizeof sll);
 294         sll.sll_family = AF_PACKET;
 295         sll.sll_ifindex = ifindex;
 296         if (bind(netdev->netdev_fd,
 297                  (struct sockaddr *) &sll, sizeof sll) < 0) {
 298             error = errno;
 299             VLOG_ERR("bind to %s failed: %s", suffix, strerror(error));
 300             goto error;
 301         }
 302
 303         /* Between the socket() and bind() calls above, the socket receives all
 304          * packets of the requested type on all system interfaces.  We do not
 305          * want to receive that data, but there is no way to avoid it.  So we
 306          * must now drain out the receive queue. */
 307         error = drain_rcvbuf(netdev->netdev_fd);
 308         if (error) {
 309             goto error;
 310         }
 311     }
 312
 313     *netdevp = &netdev->netdev;
 314     return 0;
 315
 316 error:
 317     netdev_close(&netdev->netdev);
 318     return error;
 319 }
 320
 321 /* Closes and destroys 'netdev'. */
 322 static void
 323 netdev_linux_close(struct netdev *netdev_)
 324 {
 325     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 326
 327     if (netdev->cache && !--netdev->cache->ref_cnt) {
 328         shash_delete(&cache_map, netdev->cache->shash_node);
 329         free(netdev->cache);
 330
 331         if (shash_is_empty(&cache_map)) {
 332             rtnetlink_notifier_unregister(&netdev_linux_cache_notifier);
 333         }
 334     }
 335     if (netdev->netdev_fd >= 0) {
 336         close(netdev->netdev_fd);
 337     }
 338     if (netdev->tap_fd >= 0 && netdev->netdev_fd != netdev->tap_fd) {
 339         close(netdev->tap_fd);
 340     }
 341     free(netdev);
 342 }
 343
 344 /* Initializes 'svec' with a list of the names of all known network devices. */
 345 static int
 346 netdev_linux_enumerate(struct svec *svec)
 347 {
 348     struct if_nameindex *names;
 349
 350     names = if_nameindex();
 351     if (names) {
 352         size_t i;
 353
 354         for (i = 0; names[i].if_name != NULL; i++) {
 355             svec_add(svec, names[i].if_name);
 356         }
 357         if_freenameindex(names);
 358         return 0;
 359     } else {
 360         VLOG_WARN("could not obtain list of network device names: %s",
 361                   strerror(errno));
 362         return errno;
 363     }
 364 }
 365
 366 static int
 367 netdev_linux_recv(struct netdev *netdev_, void *data, size_t size)
 368 {
 369     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 370
 371     if (netdev->tap_fd < 0) {
 372         /* Device was opened with NETDEV_ETH_TYPE_NONE. */
 373         return -EAGAIN;
 374     }
 375
 376     for (;;) {
 377         ssize_t retval = read(netdev->tap_fd, data, size);
 378         if (retval >= 0) {
 379             return retval;
 380         } else if (errno != EINTR) {
 381             if (errno != EAGAIN) {
 382                 VLOG_WARN_RL(&rl, "error receiving Ethernet packet on %s: %s",
 383                              strerror(errno), netdev_get_name(netdev_));
 384             }
 385             return -errno;
 386         }
 387     }
 388 }
 389
 390 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 391  * when a packet is ready to be received with netdev_recv() on 'netdev'. */
 392 static void
 393 netdev_linux_recv_wait(struct netdev *netdev_)
 394 {
 395     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 396     if (netdev->tap_fd >= 0) {
 397         poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLIN);
 398     }
 399 }
 400
 401 /* Discards all packets waiting to be received from 'netdev'. */
 402 static int
 403 netdev_linux_drain(struct netdev *netdev_)
 404 {
 405     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 406     if (netdev->tap_fd < 0 && netdev->netdev_fd < 0) {
 407         return 0;
 408     } else if (netdev->tap_fd != netdev->netdev_fd) {
 409         struct ifreq ifr;
 410         int error = netdev_linux_do_ioctl(netdev_, &ifr,
 411                                           SIOCGIFTXQLEN, "SIOCGIFTXQLEN");
 412         if (error) {
 413             return error;
 414         }
 415         drain_fd(netdev->tap_fd, ifr.ifr_qlen);
 416         return 0;
 417     } else {
 418         return drain_rcvbuf(netdev->netdev_fd);
 419     }
 420 }
 421
 422 /* Sends 'buffer' on 'netdev'.  Returns 0 if successful, otherwise a positive
 423  * errno value.  Returns EAGAIN without blocking if the packet cannot be queued
 424  * immediately.  Returns EMSGSIZE if a partial packet was transmitted or if
 425  * the packet is too big or too small to transmit on the device.
 426  *
 427  * The caller retains ownership of 'buffer' in all cases.
 428  *
 429  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the caller is not
 430  * expected to do additional queuing of packets. */
 431 static int
 432 netdev_linux_send(struct netdev *netdev_, const void *data, size_t size)
 433 {
 434     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 435
 436     /* XXX should support sending even if 'ethertype' was NETDEV_ETH_TYPE_NONE.
 437      */
 438     if (netdev->tap_fd < 0) {
 439         return EPIPE;
 440     }
 441
 442     for (;;) {
 443         ssize_t retval = write(netdev->tap_fd, data, size);
 444         if (retval < 0) {
 445             /* The Linux AF_PACKET implementation never blocks waiting for room
 446              * for packets, instead returning ENOBUFS.  Translate this into
 447              * EAGAIN for the caller. */
 448             if (errno == ENOBUFS) {
 449                 return EAGAIN;
 450             } else if (errno == EINTR) {
 451                 continue;
 452             } else if (errno != EAGAIN) {
 453                 VLOG_WARN_RL(&rl, "error sending Ethernet packet on %s: %s",
 454                              netdev_get_name(netdev_), strerror(errno));
 455             }
 456             return errno;
 457         } else if (retval != size) {
 458             VLOG_WARN_RL(&rl, "sent partial Ethernet packet (%zd bytes of "
 459                          "%zu) on %s", retval, size, netdev_get_name(netdev_));
 460             return EMSGSIZE;
 461         } else {
 462             return 0;
 463         }
 464     }
 465 }
 466
 467 /* Registers with the poll loop to wake up from the next call to poll_block()
 468  * when the packet transmission queue has sufficient room to transmit a packet
 469  * with netdev_send().
 470  *
 471  * The kernel maintains a packet transmission queue, so the client is not
 472  * expected to do additional queuing of packets.  Thus, this function is
 473  * unlikely to ever be used.  It is included for completeness. */
 474 static void
 475 netdev_linux_send_wait(struct netdev *netdev_)
 476 {
 477     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 478     if (netdev->tap_fd < 0 && netdev->netdev_fd < 0) {
 479         /* Nothing to do. */
 480     } else if (netdev->tap_fd == netdev->netdev_fd) {
 481         poll_fd_wait(netdev->tap_fd, POLLOUT);
 482     } else {
 483         /* TAP device always accepts packets.*/
 484         poll_immediate_wake();
 485     }
 486 }
 487
 488 /* Attempts to set 'netdev''s MAC address to 'mac'.  Returns 0 if successful,
 489  * otherwise a positive errno value. */
 490 static int
 491 netdev_linux_set_etheraddr(struct netdev *netdev_,
 492                            const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 493 {
 494     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 495     int error;
 496
 497     if (!(netdev->cache->valid & VALID_ETHERADDR)
 498         || !eth_addr_equals(netdev->cache->etheraddr, mac)) {
 499         error = set_etheraddr(netdev_get_name(netdev_), ARPHRD_ETHER, mac);
 500         if (!error) {
 501             netdev->cache->valid |= VALID_ETHERADDR;
 502             memcpy(netdev->cache->etheraddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 503         }
 504     } else {
 505         error = 0;
 506     }
 507     return error;
 508 }
 509
 510 /* Returns a pointer to 'netdev''s MAC address.  The caller must not modify or
 511  * free the returned buffer. */
 512 static int
 513 netdev_linux_get_etheraddr(const struct netdev *netdev_,
 514                            uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 515 {
 516     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 517     if (!(netdev->cache->valid & VALID_ETHERADDR)) {
 518         int error = get_etheraddr(netdev_get_name(netdev_),
 519                                   netdev->cache->etheraddr);
 520         if (error) {
 521             return error;
 522         }
 523         netdev->cache->valid |= VALID_ETHERADDR;
 524     }
 525     memcpy(mac, netdev->cache->etheraddr, ETH_ADDR_LEN);
 526     return 0;
 527 }
 528
 529 /* Returns the maximum size of transmitted (and received) packets on 'netdev',
 530  * in bytes, not including the hardware header; thus, this is typically 1500
 531  * bytes for Ethernet devices. */
 532 static int
 533 netdev_linux_get_mtu(const struct netdev *netdev_, int *mtup)
 534 {
 535     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 536     if (!(netdev->cache->valid & VALID_MTU)) {
 537         struct ifreq ifr;
 538         int error;
 539
 540         error = netdev_linux_do_ioctl(netdev_, &ifr, SIOCGIFMTU, "SIOCGIFMTU");
 541         if (error) {
 542             return error;
 543         }
 544         netdev->cache->mtu = ifr.ifr_mtu;
 545         netdev->cache->valid |= VALID_MTU;
 546     }
 547     *mtup = netdev->cache->mtu;
 548     return 0;
 549 }
 550
 551 static int
 552 netdev_linux_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
 553 {
 554     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 555     int error = 0;
 556     char *fn = NULL;
 557     int fd = -1;
 558
 559     if (!(netdev->cache->valid & VALID_CARRIER)) {
 560         char line[8];
 561         int retval;
 562
 563         fn = xasprintf("/sys/class/net/%s/carrier", netdev_get_name(netdev_));
 564         fd = open(fn, O_RDONLY);
 565         if (fd < 0) {
 566             error = errno;
 567             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(error));
 568             goto exit;
 569         }
 570
 571         retval = read(fd, line, sizeof line);
 572         if (retval < 0) {
 573             error = errno;
 574             if (error == EINVAL) {
 575                 /* This is the normal return value when we try to check carrier
 576                  * if the network device is not up. */
 577             } else {
 578                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: read failed: %s", fn, strerror(error));
 579             }
 580             goto exit;
 581         } else if (retval == 0) {
 582             error = EPROTO;
 583             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unexpected end of file", fn);
 584             goto exit;
 585         }
 586
 587         if (line[0] != '0' && line[0] != '1') {
 588             error = EPROTO;
 589             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: value is %c (expected 0 or 1)",
 590                          fn, line[0]);
 591             goto exit;
 592         }
 593         netdev->cache->carrier = line[0] != '0';
 594         netdev->cache->valid |= VALID_CARRIER;
 595     }
 596     *carrier = netdev->cache->carrier;
 597     error = 0;
 598
 599 exit:
 600     if (fd >= 0) {
 601         close(fd);
 602     }
 603     free(fn);
 604     return error;
 605 }
 606
 607 /* Check whether we can we use RTM_GETLINK to get network device statistics.
 608  * In pre-2.6.19 kernels, this was only available if wireless extensions were
 609  * enabled. */
 610 static bool
 611 check_for_working_netlink_stats(void)
 612 {
 613     /* Decide on the netdev_get_stats() implementation to use.  Netlink is
 614      * preferable, so if that works, we'll use it. */
 615     int ifindex = do_get_ifindex("lo");
 616     if (ifindex < 0) {
 617         VLOG_WARN("failed to get ifindex for lo, "
 618                   "obtaining netdev stats from proc");
 619         return false;
 620     } else {
 621         struct netdev_stats stats;
 622         int error = get_stats_via_netlink(ifindex, &stats);
 623         if (!error) {
 624             VLOG_DBG("obtaining netdev stats via rtnetlink");
 625             return true;
 626         } else {
 627             VLOG_INFO("RTM_GETLINK failed (%s), obtaining netdev stats "
 628                       "via proc (you are probably running a pre-2.6.19 "
 629                       "kernel)", strerror(error));
 630             return false;
 631         }
 632     }
 633 }
 634
 635 /* Retrieves current device stats for 'netdev'.
 636  *
 637  * XXX All of the members of struct netdev_stats are 64 bits wide, but on
 638  * 32-bit architectures the Linux network stats are only 32 bits. */
 639 static int
 640 netdev_linux_get_stats(const struct netdev *netdev_, struct netdev_stats *stats)
 641 {
 642     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
 643     static int use_netlink_stats = -1;
 644     int error;
 645     struct netdev_stats raw_stats;
 646     struct netdev_stats *collect_stats = stats;
 647
 648     COVERAGE_INC(netdev_get_stats);
 649
 650     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IS_INTERNAL)) {
 651         netdev->cache->is_internal = (netdev->tap_fd != -1);
 652
 653         if (!netdev->cache->is_internal) {
 654             struct ethtool_drvinfo drvinfo;
 655
 656             memset(&drvinfo, 0, sizeof drvinfo);
 657             error = netdev_linux_do_ethtool(&netdev->netdev,
 658                                             (struct ethtool_cmd *)&drvinfo,
 659                                             ETHTOOL_GDRVINFO,
 660                                             "ETHTOOL_GDRVINFO");
 661
 662             if (!error) {
 663                 netdev->cache->is_internal = !strcmp(drvinfo.driver,
 664                                                      "openvswitch");
 665             }
 666         }
 667
 668         netdev->cache->valid |= VALID_IS_INTERNAL;
 669     }
 670
 671     if (netdev->cache->is_internal) {
 672         collect_stats = &raw_stats;
 673     }
 674
 675     if (use_netlink_stats < 0) {
 676         use_netlink_stats = check_for_working_netlink_stats();
 677     }
 678     if (use_netlink_stats) {
 679         int ifindex;
 680
 681         error = get_ifindex(&netdev->netdev, &ifindex);
 682         if (!error) {
 683             error = get_stats_via_netlink(ifindex, collect_stats);
 684         }
 685     } else {
 686         error = get_stats_via_proc(netdev->netdev.name, collect_stats);
 687     }
 688
 689     /* If this port is an internal port then the transmit and receive stats
 690      * will appear to be swapped relative to the other ports since we are the
 691      * one sending the data, not a remote computer.  For consistency, we swap
 692      * them back here. */
 693     if (netdev->cache->is_internal) {
 694         stats->rx_packets = raw_stats.tx_packets;
 695         stats->tx_packets = raw_stats.rx_packets;
 696         stats->rx_bytes = raw_stats.tx_bytes;
 697         stats->tx_bytes = raw_stats.rx_bytes;
 698         stats->rx_errors = raw_stats.tx_errors;
 699         stats->tx_errors = raw_stats.rx_errors;
 700         stats->rx_dropped = raw_stats.tx_dropped;
 701         stats->tx_dropped = raw_stats.rx_dropped;
 702         stats->multicast = raw_stats.multicast;
 703         stats->collisions = raw_stats.collisions;
 704         stats->rx_length_errors = 0;
 705         stats->rx_over_errors = 0;
 706         stats->rx_crc_errors = 0;
 707         stats->rx_frame_errors = 0;
 708         stats->rx_fifo_errors = 0;
 709         stats->rx_missed_errors = 0;
 710         stats->tx_aborted_errors = 0;
 711         stats->tx_carrier_errors = 0;
 712         stats->tx_fifo_errors = 0;
 713         stats->tx_heartbeat_errors = 0;
 714         stats->tx_window_errors = 0;
 715     }
 716
 717     return error;
 718 }
 719
 720 /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
 721  * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value is a
 722  * bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.  Returns 0 if
 723  * successful, otherwise a positive errno value.  On failure, all of the
 724  * passed-in values are set to 0. */
 725 static int
 726 netdev_linux_get_features(struct netdev *netdev,
 727                           uint32_t *current, uint32_t *advertised,
 728                           uint32_t *supported, uint32_t *peer)
 729 {
 730     struct ethtool_cmd ecmd;
 731     int error;
 732
 733     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 734     error = netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 735                                     ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 736     if (error) {
 737         return error;
 738     }
 739
 740     /* Supported features. */
 741     *supported = 0;
 742     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Half) {
 743         *supported |= OFPPF_10MB_HD;
 744     }
 745     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Full) {
 746         *supported |= OFPPF_10MB_FD;
 747     }
 748     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Half)  {
 749         *supported |= OFPPF_100MB_HD;
 750     }
 751     if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Full) {
 752         *supported |= OFPPF_100MB_FD;
 753     }
 754     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Half) {
 755         *supported |= OFPPF_1GB_HD;
 756     }
 757     if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Full) {
 758         *supported |= OFPPF_1GB_FD;
 759     }
 760     if (ecmd.supported & SUPPORTED_10000baseT_Full) {
 761         *supported |= OFPPF_10GB_FD;
 762     }
 763     if (ecmd.supported & SUPPORTED_TP) {
 764         *supported |= OFPPF_COPPER;
 765     }
 766     if (ecmd.supported & SUPPORTED_FIBRE) {
 767         *supported |= OFPPF_FIBER;
 768     }
 769     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Autoneg) {
 770         *supported |= OFPPF_AUTONEG;
 771     }
 772     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Pause) {
 773         *supported |= OFPPF_PAUSE;
 774     }
 775     if (ecmd.supported & SUPPORTED_Asym_Pause) {
 776         *supported |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 777     }
 778
 779     /* Advertised features. */
 780     *advertised = 0;
 781     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Half) {
 782         *advertised |= OFPPF_10MB_HD;
 783     }
 784     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10baseT_Full) {
 785         *advertised |= OFPPF_10MB_FD;
 786     }
 787     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Half) {
 788         *advertised |= OFPPF_100MB_HD;
 789     }
 790     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_100baseT_Full) {
 791         *advertised |= OFPPF_100MB_FD;
 792     }
 793     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Half) {
 794         *advertised |= OFPPF_1GB_HD;
 795     }
 796     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_1000baseT_Full) {
 797         *advertised |= OFPPF_1GB_FD;
 798     }
 799     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_10000baseT_Full) {
 800         *advertised |= OFPPF_10GB_FD;
 801     }
 802     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_TP) {
 803         *advertised |= OFPPF_COPPER;
 804     }
 805     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_FIBRE) {
 806         *advertised |= OFPPF_FIBER;
 807     }
 808     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Autoneg) {
 809         *advertised |= OFPPF_AUTONEG;
 810     }
 811     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Pause) {
 812         *advertised |= OFPPF_PAUSE;
 813     }
 814     if (ecmd.advertising & ADVERTISED_Asym_Pause) {
 815         *advertised |= OFPPF_PAUSE_ASYM;
 816     }
 817
 818     /* Current settings. */
 819     if (ecmd.speed == SPEED_10) {
 820         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_10MB_FD : OFPPF_10MB_HD;
 821     } else if (ecmd.speed == SPEED_100) {
 822         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_100MB_FD : OFPPF_100MB_HD;
 823     } else if (ecmd.speed == SPEED_1000) {
 824         *current = ecmd.duplex ? OFPPF_1GB_FD : OFPPF_1GB_HD;
 825     } else if (ecmd.speed == SPEED_10000) {
 826         *current = OFPPF_10GB_FD;
 827     } else {
 828         *current = 0;
 829     }
 830
 831     if (ecmd.port == PORT_TP) {
 832         *current |= OFPPF_COPPER;
 833     } else if (ecmd.port == PORT_FIBRE) {
 834         *current |= OFPPF_FIBER;
 835     }
 836
 837     if (ecmd.autoneg) {
 838         *current |= OFPPF_AUTONEG;
 839     }
 840
 841     /* Peer advertisements. */
 842     *peer = 0;                  /* XXX */
 843
 844     return 0;
 845 }
 846
 847 /* Set the features advertised by 'netdev' to 'advertise'. */
 848 static int
 849 netdev_linux_set_advertisements(struct netdev *netdev, uint32_t advertise)
 850 {
 851     struct ethtool_cmd ecmd;
 852     int error;
 853
 854     memset(&ecmd, 0, sizeof ecmd);
 855     error = netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 856                                     ETHTOOL_GSET, "ETHTOOL_GSET");
 857     if (error) {
 858         return error;
 859     }
 860
 861     ecmd.advertising = 0;
 862     if (advertise & OFPPF_10MB_HD) {
 863         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Half;
 864     }
 865     if (advertise & OFPPF_10MB_FD) {
 866         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10baseT_Full;
 867     }
 868     if (advertise & OFPPF_100MB_HD) {
 869         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Half;
 870     }
 871     if (advertise & OFPPF_100MB_FD) {
 872         ecmd.advertising |= ADVERTISED_100baseT_Full;
 873     }
 874     if (advertise & OFPPF_1GB_HD) {
 875         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Half;
 876     }
 877     if (advertise & OFPPF_1GB_FD) {
 878         ecmd.advertising |= ADVERTISED_1000baseT_Full;
 879     }
 880     if (advertise & OFPPF_10GB_FD) {
 881         ecmd.advertising |= ADVERTISED_10000baseT_Full;
 882     }
 883     if (advertise & OFPPF_COPPER) {
 884         ecmd.advertising |= ADVERTISED_TP;
 885     }
 886     if (advertise & OFPPF_FIBER) {
 887         ecmd.advertising |= ADVERTISED_FIBRE;
 888     }
 889     if (advertise & OFPPF_AUTONEG) {
 890         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Autoneg;
 891     }
 892     if (advertise & OFPPF_PAUSE) {
 893         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Pause;
 894     }
 895     if (advertise & OFPPF_PAUSE_ASYM) {
 896         ecmd.advertising |= ADVERTISED_Asym_Pause;
 897     }
 898     return netdev_linux_do_ethtool(netdev, &ecmd,
 899                                    ETHTOOL_SSET, "ETHTOOL_SSET");
 900 }
 901
 902 /* If 'netdev_name' is the name of a VLAN network device (e.g. one created with
 903  * vconfig(8)), sets '*vlan_vid' to the VLAN VID associated with that device
 904  * and returns 0.  Otherwise returns a errno value (specifically ENOENT if
 905  * 'netdev_name' is the name of a network device that is not a VLAN device) and
 906  * sets '*vlan_vid' to -1. */
 907 static int
 908 netdev_linux_get_vlan_vid(const struct netdev *netdev, int *vlan_vid)
 909 {
 910     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
 911     struct ds line = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 912     FILE *stream = NULL;
 913     int error;
 914     char *fn;
 915
 916     COVERAGE_INC(netdev_get_vlan_vid);
 917     fn = xasprintf("/proc/net/vlan/%s", netdev_name);
 918     stream = fopen(fn, "r");
 919     if (!stream) {
 920         error = errno;
 921         goto done;
 922     }
 923
 924     if (ds_get_line(&line, stream)) {
 925         if (ferror(stream)) {
 926             error = errno;
 927             VLOG_ERR_RL(&rl, "error reading \"%s\": %s", fn, strerror(errno));
 928         } else {
 929             error = EPROTO;
 930             VLOG_ERR_RL(&rl, "unexpected end of file reading \"%s\"", fn);
 931         }
 932         goto done;
 933     }
 934
 935     if (!sscanf(ds_cstr(&line), "%*s VID: %d", vlan_vid)) {
 936         error = EPROTO;
 937         VLOG_ERR_RL(&rl, "parse error reading \"%s\" line 1: \"%s\"",
 938                     fn, ds_cstr(&line));
 939         goto done;
 940     }
 941
 942     error = 0;
 943
 944 done:
 945     free(fn);
 946     if (stream) {
 947         fclose(stream);
 948     }
 949     ds_destroy(&line);
 950     if (error) {
 951         *vlan_vid = -1;
 952     }
 953     return error;
 954 }
 955
 956 #define POLICE_ADD_CMD "/sbin/tc qdisc add dev %s handle ffff: ingress"
 957 #define POLICE_CONFIG_CMD "/sbin/tc filter add dev %s parent ffff: protocol ip prio 50 u32 match ip src 0.0.0.0/0 police rate %dkbit burst %dk mtu 65535 drop flowid :1"
 958 /* We redirect stderr to /dev/null because we often want to remove all
 959  * traffic control configuration on a port so its in a known state.  If
 960  * this done when there is no such configuration, tc complains, so we just
 961  * always ignore it.
 962  */
 963 #define POLICE_DEL_CMD "/sbin/tc qdisc del dev %s handle ffff: ingress 2>/dev/null"
 964
 965 /* Attempts to set input rate limiting (policing) policy. */
 966 static int
 967 netdev_linux_set_policing(struct netdev *netdev,
 968                           uint32_t kbits_rate, uint32_t kbits_burst)
 969 {
 970     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
 971     char command[1024];
 972
 973     COVERAGE_INC(netdev_set_policing);
 974     if (kbits_rate) {
 975         if (!kbits_burst) {
 976             /* Default to 10 kilobits if not specified. */
 977             kbits_burst = 10;
 978         }
 979
 980         /* xxx This should be more careful about only adding if it
 981          * xxx actually exists, as opposed to always deleting it. */
 982         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
 983         if (system(command) == -1) {
 984             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
 985         }
 986
 987         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_ADD_CMD, netdev_name);
 988         if (system(command) != 0) {
 989             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem adding policing", netdev_name);
 990             return -1;
 991         }
 992
 993         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_CONFIG_CMD, netdev_name,
 994                 kbits_rate, kbits_burst);
 995         if (system(command) != 0) {
 996             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem configuring policing",
 997                     netdev_name);
 998             return -1;
 999         }
1000     } else {
1001         snprintf(command, sizeof(command), POLICE_DEL_CMD, netdev_name);
1002         if (system(command) == -1) {
1003             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: problem removing policing", netdev_name);
1004         }
1005     }
1006
1007     return 0;
1008 }
1009
1010 static int
1011 netdev_linux_get_in4(const struct netdev *netdev_,
1012                      struct in_addr *address, struct in_addr *netmask)
1013 {
1014     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1015     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IN4)) {
1016         int error;
1017
1018         error = netdev_linux_get_ipv4(netdev_, &netdev->cache->address,
1019                                       SIOCGIFADDR, "SIOCGIFADDR");
1020         if (error) {
1021             return error;
1022         }
1023
1024         error = netdev_linux_get_ipv4(netdev_, &netdev->cache->netmask,
1025                                       SIOCGIFNETMASK, "SIOCGIFNETMASK");
1026         if (error) {
1027             return error;
1028         }
1029
1030         netdev->cache->valid |= VALID_IN4;
1031     }
1032     *address = netdev->cache->address;
1033     *netmask = netdev->cache->netmask;
1034     return address->s_addr == INADDR_ANY ? EADDRNOTAVAIL : 0;
1035 }
1036
1037 static int
1038 netdev_linux_set_in4(struct netdev *netdev_, struct in_addr address,
1039                      struct in_addr netmask)
1040 {
1041     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1042     int error;
1043
1044     error = do_set_addr(netdev_, SIOCSIFADDR, "SIOCSIFADDR", address);
1045     if (!error) {
1046         netdev->cache->valid |= VALID_IN4;
1047         netdev->cache->address = address;
1048         netdev->cache->netmask = netmask;
1049         if (address.s_addr != INADDR_ANY) {
1050             error = do_set_addr(netdev_, SIOCSIFNETMASK,
1051                                 "SIOCSIFNETMASK", netmask);
1052         }
1053     }
1054     return error;
1055 }
1056
1057 static bool
1058 parse_if_inet6_line(const char *line,
1059                     struct in6_addr *in6, char ifname[16 + 1])
1060 {
1061     uint8_t *s6 = in6->s6_addr;
1062 #define X8 "%2"SCNx8
1063     return sscanf(line,
1064                   " "X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8 X8
1065                   "%*x %*x %*x %*x %16s\n",
1066                   &s6[0], &s6[1], &s6[2], &s6[3],
1067                   &s6[4], &s6[5], &s6[6], &s6[7],
1068                   &s6[8], &s6[9], &s6[10], &s6[11],
1069                   &s6[12], &s6[13], &s6[14], &s6[15],
1070                   ifname) == 17;
1071 }
1072
1073 /* If 'netdev' has an assigned IPv6 address, sets '*in6' to that address (if
1074  * 'in6' is non-null) and returns true.  Otherwise, returns false. */
1075 static int
1076 netdev_linux_get_in6(const struct netdev *netdev_, struct in6_addr *in6)
1077 {
1078     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1079     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IN6)) {
1080         FILE *file;
1081         char line[128];
1082
1083         netdev->cache->in6 = in6addr_any;
1084
1085         file = fopen("/proc/net/if_inet6", "r");
1086         if (file != NULL) {
1087             const char *name = netdev_get_name(netdev_);
1088             while (fgets(line, sizeof line, file)) {
1089                 struct in6_addr in6;
1090                 char ifname[16 + 1];
1091                 if (parse_if_inet6_line(line, &in6, ifname)
1092                     && !strcmp(name, ifname))
1093                 {
1094                     netdev->cache->in6 = in6;
1095                     break;
1096                 }
1097             }
1098             fclose(file);
1099         }
1100         netdev->cache->valid |= VALID_IN6;
1101     }
1102     *in6 = netdev->cache->in6;
1103     return 0;
1104 }
1105
1106 static void
1107 make_in4_sockaddr(struct sockaddr *sa, struct in_addr addr)
1108 {
1109     struct sockaddr_in sin;
1110     memset(&sin, 0, sizeof sin);
1111     sin.sin_family = AF_INET;
1112     sin.sin_addr = addr;
1113     sin.sin_port = 0;
1114
1115     memset(sa, 0, sizeof *sa);
1116     memcpy(sa, &sin, sizeof sin);
1117 }
1118
1119 static int
1120 do_set_addr(struct netdev *netdev,
1121             int ioctl_nr, const char *ioctl_name, struct in_addr addr)
1122 {
1123     struct ifreq ifr;
1124     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
1125     make_in4_sockaddr(&ifr.ifr_addr, addr);
1126     return netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, ioctl_nr, ioctl_name);
1127 }
1128
1129 /* Adds 'router' as a default IP gateway. */
1130 static int
1131 netdev_linux_add_router(struct netdev *netdev UNUSED, struct in_addr router)
1132 {
1133     struct in_addr any = { INADDR_ANY };
1134     struct rtentry rt;
1135     int error;
1136
1137     memset(&rt, 0, sizeof rt);
1138     make_in4_sockaddr(&rt.rt_dst, any);
1139     make_in4_sockaddr(&rt.rt_gateway, router);
1140     make_in4_sockaddr(&rt.rt_genmask, any);
1141     rt.rt_flags = RTF_UP | RTF_GATEWAY;
1142     COVERAGE_INC(netdev_add_router);
1143     error = ioctl(af_inet_sock, SIOCADDRT, &rt) < 0 ? errno : 0;
1144     if (error) {
1145         VLOG_WARN("ioctl(SIOCADDRT): %s", strerror(error));
1146     }
1147     return error;
1148 }
1149
1150 static int
1151 netdev_linux_get_next_hop(const struct in_addr *host, struct in_addr *next_hop,
1152                           char **netdev_name)
1153 {
1154     static const char fn[] = "/proc/net/route";
1155     FILE *stream;
1156     char line[256];
1157     int ln;
1158
1159     *netdev_name = NULL;
1160     stream = fopen(fn, "r");
1161     if (stream == NULL) {
1162         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(errno));
1163         return errno;
1164     }
1165
1166     ln = 0;
1167     while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
1168         if (++ln >= 2) {
1169             char iface[17];
1170             uint32_t dest, gateway, mask;
1171             int refcnt, metric, mtu;
1172             unsigned int flags, use, window, irtt;
1173
1174             if (sscanf(line,
1175                        "%16s %"SCNx32" %"SCNx32" %04X %d %u %d %"SCNx32
1176                        " %d %u %u\n",
1177                        iface, &dest, &gateway, &flags, &refcnt,
1178                        &use, &metric, &mask, &mtu, &window, &irtt) != 11) {
1179
1180                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not parse line %d: %s",
1181                         fn, ln, line);
1182                 continue;
1183             }
1184             if (!(flags & RTF_UP)) {
1185                 /* Skip routes that aren't up. */
1186                 continue;
1187             }
1188
1189             /* The output of 'dest', 'mask', and 'gateway' were given in
1190              * network byte order, so we don't need need any endian
1191              * conversions here. */
1192             if ((dest & mask) == (host->s_addr & mask)) {
1193                 if (!gateway) {
1194                     /* The host is directly reachable. */
1195                     next_hop->s_addr = 0;
1196                 } else {
1197                     /* To reach the host, we must go through a gateway. */
1198                     next_hop->s_addr = gateway;
1199                 }
1200                 *netdev_name = xstrdup(iface);
1201                 fclose(stream);
1202                 return 0;
1203             }
1204         }
1205     }
1206
1207     fclose(stream);
1208     return ENXIO;
1209 }
1210
1211 /* Looks up the ARP table entry for 'ip' on 'netdev'.  If one exists and can be
1212  * successfully retrieved, it stores the corresponding MAC address in 'mac' and
1213  * returns 0.  Otherwise, it returns a positive errno value; in particular,
1214  * ENXIO indicates that there is not ARP table entry for 'ip' on 'netdev'. */
1215 static int
1216 netdev_linux_arp_lookup(const struct netdev *netdev,
1217                         uint32_t ip, uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1218 {
1219     struct arpreq r;
1220     struct sockaddr_in *pa;
1221     int retval;
1222
1223     memset(&r, 0, sizeof r);
1224     pa = (struct sockaddr_in *) &r.arp_pa;
1225     pa->sin_family = AF_INET;
1226     pa->sin_addr.s_addr = ip;
1227     pa->sin_port = 0;
1228     r.arp_ha.sa_family = ARPHRD_ETHER;
1229     r.arp_flags = 0;
1230     strncpy(r.arp_dev, netdev->name, sizeof r.arp_dev);
1231     COVERAGE_INC(netdev_arp_lookup);
1232     retval = ioctl(af_inet_sock, SIOCGARP, &r) < 0 ? errno : 0;
1233     if (!retval) {
1234         memcpy(mac, r.arp_ha.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1235     } else if (retval != ENXIO) {
1236         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not look up ARP entry for "IP_FMT": %s",
1237                      netdev->name, IP_ARGS(&ip), strerror(retval));
1238     }
1239     return retval;
1240 }
1241
1242 static int
1243 nd_to_iff_flags(enum netdev_flags nd)
1244 {
1245     int iff = 0;
1246     if (nd & NETDEV_UP) {
1247         iff |= IFF_UP;
1248     }
1249     if (nd & NETDEV_PROMISC) {
1250         iff |= IFF_PROMISC;
1251     }
1252     return iff;
1253 }
1254
1255 static int
1256 iff_to_nd_flags(int iff)
1257 {
1258     enum netdev_flags nd = 0;
1259     if (iff & IFF_UP) {
1260         nd |= NETDEV_UP;
1261     }
1262     if (iff & IFF_PROMISC) {
1263         nd |= NETDEV_PROMISC;
1264     }
1265     return nd;
1266 }
1267
1268 static int
1269 netdev_linux_update_flags(struct netdev *netdev, enum netdev_flags off,
1270                           enum netdev_flags on, enum netdev_flags *old_flagsp)
1271 {
1272     int old_flags, new_flags;
1273     int error;
1274
1275     error = get_flags(netdev, &old_flags);
1276     if (!error) {
1277         *old_flagsp = iff_to_nd_flags(old_flags);
1278         new_flags = (old_flags & ~nd_to_iff_flags(off)) | nd_to_iff_flags(on);
1279         if (new_flags != old_flags) {
1280             error = set_flags(netdev, new_flags);
1281         }
1282     }
1283     return error;
1284 }
1285
1286 static void
1287 poll_notify(struct list *list)
1288 {
1289     struct netdev_linux_notifier *notifier;
1290     LIST_FOR_EACH (notifier, struct netdev_linux_notifier, node, list) {
1291         struct netdev_notifier *n = &notifier->notifier;
1292         n->cb(n);
1293     }
1294 }
1295
1296 static void
1297 netdev_linux_poll_cb(const struct rtnetlink_change *change,
1298                      void *aux UNUSED)
1299 {
1300     if (change) {
1301         struct list *list = shash_find_data(&netdev_linux_notifiers,
1302                                             change->ifname);
1303         if (list) {
1304             poll_notify(list);
1305         }
1306     } else {
1307         struct shash_node *node;
1308         SHASH_FOR_EACH (node, &netdev_linux_notifiers) {
1309             poll_notify(node->data);
1310         }
1311     }
1312 }
1313
1314 static int
1315 netdev_linux_poll_add(struct netdev *netdev,
1316                       void (*cb)(struct netdev_notifier *), void *aux,
1317                       struct netdev_notifier **notifierp)
1318 {
1319     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1320     struct netdev_linux_notifier *notifier;
1321     struct list *list;
1322
1323     if (shash_is_empty(&netdev_linux_notifiers)) {
1324         int error = rtnetlink_notifier_register(&netdev_linux_poll_notifier,
1325                                                    netdev_linux_poll_cb, NULL);
1326         if (error) {
1327             return error;
1328         }
1329     }
1330
1331     list = shash_find_data(&netdev_linux_notifiers, netdev_name);
1332     if (!list) {
1333         list = xmalloc(sizeof *list);
1334         list_init(list);
1335         shash_add(&netdev_linux_notifiers, netdev_name, list);
1336     }
1337
1338     notifier = xmalloc(sizeof *notifier);
1339     netdev_notifier_init(&notifier->notifier, netdev, cb, aux);
1340     list_push_back(list, &notifier->node);
1341     *notifierp = &notifier->notifier;
1342     return 0;
1343 }
1344
1345 static void
1346 netdev_linux_poll_remove(struct netdev_notifier *notifier_)
1347 {
1348     struct netdev_linux_notifier *notifier =
1349         CONTAINER_OF(notifier_, struct netdev_linux_notifier, notifier);
1350     struct list *list;
1351
1352     /* Remove 'notifier' from its list. */
1353     list = list_remove(&notifier->node);
1354     if (list_is_empty(list)) {
1355         /* The list is now empty.  Remove it from the hash and free it. */
1356         const char *netdev_name = netdev_get_name(notifier->notifier.netdev);
1357         shash_delete(&netdev_linux_notifiers,
1358                      shash_find(&netdev_linux_notifiers, netdev_name));
1359         free(list);
1360     }
1361     free(notifier);
1362
1363     /* If that was the last notifier, unregister. */
1364     if (shash_is_empty(&netdev_linux_notifiers)) {
1365         rtnetlink_notifier_unregister(&netdev_linux_poll_notifier);
1366     }
1367 }
1368
1369 const struct netdev_class netdev_linux_class = {
1370     "",                         /* prefix */
1371     "linux",                    /* name */
1372
1373     netdev_linux_init,
1374     netdev_linux_run,
1375     netdev_linux_wait,
1376
1377     netdev_linux_open,
1378     netdev_linux_close,
1379
1380     netdev_linux_enumerate,
1381
1382     netdev_linux_recv,
1383     netdev_linux_recv_wait,
1384     netdev_linux_drain,
1385
1386     netdev_linux_send,
1387     netdev_linux_send_wait,
1388
1389     netdev_linux_set_etheraddr,
1390     netdev_linux_get_etheraddr,
1391     netdev_linux_get_mtu,
1392     netdev_linux_get_carrier,
1393     netdev_linux_get_stats,
1394
1395     netdev_linux_get_features,
1396     netdev_linux_set_advertisements,
1397     netdev_linux_get_vlan_vid,
1398     netdev_linux_set_policing,
1399
1400     netdev_linux_get_in4,
1401     netdev_linux_set_in4,
1402     netdev_linux_get_in6,
1403     netdev_linux_add_router,
1404     netdev_linux_get_next_hop,
1405     netdev_linux_arp_lookup,
1406
1407     netdev_linux_update_flags,
1408
1409     netdev_linux_poll_add,
1410     netdev_linux_poll_remove,
1411 };
1412
1413 const struct netdev_class netdev_tap_class = {
1414     "tap",                      /* prefix */
1415     "tap",                      /* name */
1416
1417     netdev_linux_init,
1418     NULL,                       /* run */
1419     NULL,                       /* wait */
1420
1421     netdev_linux_open,
1422     netdev_linux_close,
1423
1424     netdev_linux_enumerate,
1425
1426     netdev_linux_recv,
1427     netdev_linux_recv_wait,
1428     netdev_linux_drain,
1429
1430     netdev_linux_send,
1431     netdev_linux_send_wait,
1432
1433     netdev_linux_set_etheraddr,
1434     netdev_linux_get_etheraddr,
1435     netdev_linux_get_mtu,
1436     netdev_linux_get_carrier,
1437     netdev_linux_get_stats,
1438
1439     netdev_linux_get_features,
1440     netdev_linux_set_advertisements,
1441     netdev_linux_get_vlan_vid,
1442     netdev_linux_set_policing,
1443
1444     netdev_linux_get_in4,
1445     netdev_linux_set_in4,
1446     netdev_linux_get_in6,
1447     netdev_linux_add_router,
1448     netdev_linux_get_next_hop,
1449     netdev_linux_arp_lookup,
1450
1451     netdev_linux_update_flags,
1452
1453     netdev_linux_poll_add,
1454     netdev_linux_poll_remove,
1455 };
1456 \f
1457 static int
1458 get_stats_via_netlink(int ifindex, struct netdev_stats *stats)
1459 {
1460     /* Policy for RTNLGRP_LINK messages.
1461      *
1462      * There are *many* more fields in these messages, but currently we only
1463      * care about these fields. */
1464     static const struct nl_policy rtnlgrp_link_policy[] = {
1465         [IFLA_IFNAME] = { .type = NL_A_STRING, .optional = false },
1466         [IFLA_STATS] = { .type = NL_A_UNSPEC, .optional = true,
1467                          .min_len = sizeof(struct rtnl_link_stats) },
1468     };
1469
1470
1471     static struct nl_sock *rtnl_sock;
1472     struct ofpbuf request;
1473     struct ofpbuf *reply;
1474     struct ifinfomsg *ifi;
1475     const struct rtnl_link_stats *rtnl_stats;
1476     struct nlattr *attrs[ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy)];
1477     int error;
1478
1479     if (!rtnl_sock) {
1480         error = nl_sock_create(NETLINK_ROUTE, 0, 0, 0, &rtnl_sock);
1481         if (error) {
1482             VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to create rtnetlink socket: %s",
1483                         strerror(error));
1484             return error;
1485         }
1486     }
1487
1488     ofpbuf_init(&request, 0);
1489     nl_msg_put_nlmsghdr(&request, rtnl_sock, sizeof *ifi,
1490                         RTM_GETLINK, NLM_F_REQUEST);
1491     ifi = ofpbuf_put_zeros(&request, sizeof *ifi);
1492     ifi->ifi_family = PF_UNSPEC;
1493     ifi->ifi_index = ifindex;
1494     error = nl_sock_transact(rtnl_sock, &request, &reply);
1495     ofpbuf_uninit(&request);
1496     if (error) {
1497         return error;
1498     }
1499
1500     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + sizeof(struct ifinfomsg),
1501                          rtnlgrp_link_policy,
1502                          attrs, ARRAY_SIZE(rtnlgrp_link_policy))) {
1503         ofpbuf_delete(reply);
1504         return EPROTO;
1505     }
1506
1507     if (!attrs[IFLA_STATS]) {
1508         VLOG_WARN_RL(&rl, "RTM_GETLINK reply lacks stats");
1509         ofpbuf_delete(reply);
1510         return EPROTO;
1511     }
1512
1513     rtnl_stats = nl_attr_get(attrs[IFLA_STATS]);
1514     stats->rx_packets = rtnl_stats->rx_packets;
1515     stats->tx_packets = rtnl_stats->tx_packets;
1516     stats->rx_bytes = rtnl_stats->rx_bytes;
1517     stats->tx_bytes = rtnl_stats->tx_bytes;
1518     stats->rx_errors = rtnl_stats->rx_errors;
1519     stats->tx_errors = rtnl_stats->tx_errors;
1520     stats->rx_dropped = rtnl_stats->rx_dropped;
1521     stats->tx_dropped = rtnl_stats->tx_dropped;
1522     stats->multicast = rtnl_stats->multicast;
1523     stats->collisions = rtnl_stats->collisions;
1524     stats->rx_length_errors = rtnl_stats->rx_length_errors;
1525     stats->rx_over_errors = rtnl_stats->rx_over_errors;
1526     stats->rx_crc_errors = rtnl_stats->rx_crc_errors;
1527     stats->rx_frame_errors = rtnl_stats->rx_frame_errors;
1528     stats->rx_fifo_errors = rtnl_stats->rx_fifo_errors;
1529     stats->rx_missed_errors = rtnl_stats->rx_missed_errors;
1530     stats->tx_aborted_errors = rtnl_stats->tx_aborted_errors;
1531     stats->tx_carrier_errors = rtnl_stats->tx_carrier_errors;
1532     stats->tx_fifo_errors = rtnl_stats->tx_fifo_errors;
1533     stats->tx_heartbeat_errors = rtnl_stats->tx_heartbeat_errors;
1534     stats->tx_window_errors = rtnl_stats->tx_window_errors;
1535
1536     ofpbuf_delete(reply);
1537
1538     return 0;
1539 }
1540
1541 static int
1542 get_stats_via_proc(const char *netdev_name, struct netdev_stats *stats)
1543 {
1544     static const char fn[] = "/proc/net/dev";
1545     char line[1024];
1546     FILE *stream;
1547     int ln;
1548
1549     stream = fopen(fn, "r");
1550     if (!stream) {
1551         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: open failed: %s", fn, strerror(errno));
1552         return errno;
1553     }
1554
1555     ln = 0;
1556     while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
1557         if (++ln >= 3) {
1558             char devname[16];
1559 #define X64 "%"SCNu64
1560             if (sscanf(line,
1561                        " %15[^:]:"
1562                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u"
1563                        X64 X64 X64 X64 X64 X64 X64 "%*u",
1564                        devname,
1565                        &stats->rx_bytes,
1566                        &stats->rx_packets,
1567                        &stats->rx_errors,
1568                        &stats->rx_dropped,
1569                        &stats->rx_fifo_errors,
1570                        &stats->rx_frame_errors,
1571                        &stats->multicast,
1572                        &stats->tx_bytes,
1573                        &stats->tx_packets,
1574                        &stats->tx_errors,
1575                        &stats->tx_dropped,
1576                        &stats->tx_fifo_errors,
1577                        &stats->collisions,
1578                        &stats->tx_carrier_errors) != 15) {
1579                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s:%d: parse error", fn, ln);
1580             } else if (!strcmp(devname, netdev_name)) {
1581                 stats->rx_length_errors = UINT64_MAX;
1582                 stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1583                 stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1584                 stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1585                 stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1586                 stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1587                 stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1588                 fclose(stream);
1589                 return 0;
1590             }
1591         }
1592     }
1593     VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: no stats for %s", fn, netdev_name);
1594     fclose(stream);
1595     return ENODEV;
1596 }
1597 \f
1598 static int
1599 get_flags(const struct netdev *netdev, int *flags)
1600 {
1601     struct ifreq ifr;
1602     int error;
1603
1604     error = netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, SIOCGIFFLAGS, "SIOCGIFFLAGS");
1605     *flags = ifr.ifr_flags;
1606     return error;
1607 }
1608
1609 static int
1610 set_flags(struct netdev *netdev, int flags)
1611 {
1612     struct ifreq ifr;
1613
1614     ifr.ifr_flags = flags;
1615     return netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, SIOCSIFFLAGS, "SIOCSIFFLAGS");
1616 }
1617
1618 static int
1619 do_get_ifindex(const char *netdev_name)
1620 {
1621     struct ifreq ifr;
1622
1623     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1624     COVERAGE_INC(netdev_get_ifindex);
1625     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
1626         VLOG_WARN_RL(&rl, "ioctl(SIOCGIFINDEX) on %s device failed: %s",
1627                      netdev_name, strerror(errno));
1628         return -errno;
1629     }
1630     return ifr.ifr_ifindex;
1631 }
1632
1633 static int
1634 get_ifindex(const struct netdev *netdev_, int *ifindexp)
1635 {
1636     struct netdev_linux *netdev = netdev_linux_cast(netdev_);
1637     *ifindexp = 0;
1638     if (!(netdev->cache->valid & VALID_IFINDEX)) {
1639         int ifindex = do_get_ifindex(netdev_get_name(netdev_));
1640         if (ifindex < 0) {
1641             return -ifindex;
1642         }
1643         netdev->cache->valid |= VALID_IFINDEX;
1644         netdev->cache->ifindex = ifindex;
1645     }
1646     *ifindexp = netdev->cache->ifindex;
1647     return 0;
1648 }
1649
1650 static int
1651 get_etheraddr(const char *netdev_name, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN])
1652 {
1653     struct ifreq ifr;
1654     int hwaddr_family;
1655
1656     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1657     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1658     COVERAGE_INC(netdev_get_hwaddr);
1659     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1660         VLOG_ERR("ioctl(SIOCGIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1661                  netdev_name, strerror(errno));
1662         return errno;
1663     }
1664     hwaddr_family = ifr.ifr_hwaddr.sa_family;
1665     if (hwaddr_family != AF_UNSPEC && hwaddr_family != ARPHRD_ETHER) {
1666         VLOG_WARN("%s device has unknown hardware address family %d",
1667                   netdev_name, hwaddr_family);
1668     }
1669     memcpy(ea, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, ETH_ADDR_LEN);
1670     return 0;
1671 }
1672
1673 static int
1674 set_etheraddr(const char *netdev_name, int hwaddr_family,
1675               const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1676 {
1677     struct ifreq ifr;
1678
1679     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1680     strncpy(ifr.ifr_name, netdev_name, sizeof ifr.ifr_name);
1681     ifr.ifr_hwaddr.sa_family = hwaddr_family;
1682     memcpy(ifr.ifr_hwaddr.sa_data, mac, ETH_ADDR_LEN);
1683     COVERAGE_INC(netdev_set_hwaddr);
1684     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCSIFHWADDR, &ifr) < 0) {
1685         VLOG_ERR("ioctl(SIOCSIFHWADDR) on %s device failed: %s",
1686                  netdev_name, strerror(errno));
1687         return errno;
1688     }
1689     return 0;
1690 }
1691
1692 static int
1693 netdev_linux_do_ethtool(struct netdev *netdev, struct ethtool_cmd *ecmd,
1694                         int cmd, const char *cmd_name)
1695 {
1696     struct ifreq ifr;
1697
1698     memset(&ifr, 0, sizeof ifr);
1699     strncpy(ifr.ifr_name, netdev->name, sizeof ifr.ifr_name);
1700     ifr.ifr_data = (caddr_t) ecmd;
1701
1702     ecmd->cmd = cmd;
1703     COVERAGE_INC(netdev_ethtool);
1704     if (ioctl(af_inet_sock, SIOCETHTOOL, &ifr) == 0) {
1705         return 0;
1706     } else {
1707         if (errno != EOPNOTSUPP) {
1708             VLOG_WARN_RL(&rl, "ethtool command %s on network device %s "
1709                          "failed: %s", cmd_name, netdev->name,
1710                          strerror(errno));
1711         } else {
1712             /* The device doesn't support this operation.  That's pretty
1713              * common, so there's no point in logging anything. */
1714         }
1715         return errno;
1716     }
1717 }
1718
1719 static int
1720 netdev_linux_do_ioctl(const struct netdev *netdev, struct ifreq *ifr,
1721                       int cmd, const char *cmd_name)
1722 {
1723     strncpy(ifr->ifr_name, netdev_get_name(netdev), sizeof ifr->ifr_name);
1724     if (ioctl(af_inet_sock, cmd, ifr) == -1) {
1725         VLOG_DBG_RL(&rl, "%s: ioctl(%s) failed: %s",
1726                     netdev_get_name(netdev), cmd_name, strerror(errno));
1727         return errno;
1728     }
1729     return 0;
1730 }
1731
1732 static int
1733 netdev_linux_get_ipv4(const struct netdev *netdev, struct in_addr *ip,
1734                       int cmd, const char *cmd_name)
1735 {
1736     struct ifreq ifr;
1737     int error;
1738
1739     ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
1740     error = netdev_linux_do_ioctl(netdev, &ifr, cmd, cmd_name);
1741     if (!error) {
1742         const struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *) &ifr.ifr_addr;
1743         *ip = sin->sin_addr;
1744     }
1745     return error;
1746 }