5cf1027b7505d8348acb3fecd44accea49d0fa9a
[cascardo/ovs.git] / lib / netlink-socket.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "netlink-socket.h"
19 #include <errno.h>
20 #include <inttypes.h>
21 #include <stdlib.h>
22 #include <sys/types.h>
23 #include <sys/uio.h>
24 #include <unistd.h>
25 #include "coverage.h"
26 #include "dynamic-string.h"
27 #include "hash.h"
28 #include "hmap.h"
29 #include "netlink.h"
30 #include "netlink-protocol.h"
31 #include "odp-netlink.h"
32 #include "ofpbuf.h"
33 #include "ovs-thread.h"
34 #include "poll-loop.h"
35 #include "seq.h"
36 #include "socket-util.h"
37 #include "util.h"
38 #include "openvswitch/vlog.h"
39
40 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(netlink_socket);
41
42 COVERAGE_DEFINE(netlink_overflow);
43 COVERAGE_DEFINE(netlink_received);
44 COVERAGE_DEFINE(netlink_recv_jumbo);
45 COVERAGE_DEFINE(netlink_sent);
46
47 /* Linux header file confusion causes this to be undefined. */
48 #ifndef SOL_NETLINK
49 #define SOL_NETLINK 270
50 #endif
51
52 #ifdef _WIN32
53 static struct ovs_mutex portid_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
54 static uint32_t g_last_portid = 0;
55
56 /* Port IDs must be unique! */
57 static uint32_t
58 portid_next(void)
59     OVS_GUARDED_BY(portid_mutex)
60 {
61     g_last_portid++;
62     return g_last_portid;
63 }
64 #endif /* _WIN32 */
65
66 /* A single (bad) Netlink message can in theory dump out many, many log
67  * messages, so the burst size is set quite high here to avoid missing useful
68  * information.  Also, at high logging levels we log *all* Netlink messages. */
69 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(60, 600);
70
71 static uint32_t nl_sock_allocate_seq(struct nl_sock *, unsigned int n);
72 static void log_nlmsg(const char *function, int error,
73                       const void *message, size_t size, int protocol);
74 #ifdef _WIN32
75 static int get_sock_pid_from_kernel(struct nl_sock *sock);
76 #endif
77 \f
78 /* Netlink sockets. */
79
80 struct nl_sock {
81 #ifdef _WIN32
82     HANDLE handle;
83     OVERLAPPED overlapped;
84     DWORD read_ioctl;
85 #else
86     int fd;
87 #endif
88     uint32_t next_seq;
89     uint32_t pid;
90     int protocol;
91     unsigned int rcvbuf;        /* Receive buffer size (SO_RCVBUF). */
92 };
93
94 /* Compile-time limit on iovecs, so that we can allocate a maximum-size array
95  * of iovecs on the stack. */
96 #define MAX_IOVS 128
97
98 /* Maximum number of iovecs that may be passed to sendmsg, capped at a
99  * minimum of _XOPEN_IOV_MAX (16) and a maximum of MAX_IOVS.
100  *
101  * Initialized by nl_sock_create(). */
102 static int max_iovs;
103
104 static int nl_pool_alloc(int protocol, struct nl_sock **sockp);
105 static void nl_pool_release(struct nl_sock *);
106
107 /* Creates a new netlink socket for the given netlink 'protocol'
108  * (NETLINK_ROUTE, NETLINK_GENERIC, ...).  Returns 0 and sets '*sockp' to the
109  * new socket if successful, otherwise returns a positive errno value. */
110 int
111 nl_sock_create(int protocol, struct nl_sock **sockp)
112 {
113     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
114     struct nl_sock *sock;
115 #ifndef _WIN32
116     struct sockaddr_nl local, remote;
117 #endif
118     socklen_t local_size;
119     int rcvbuf;
120     int retval = 0;
121
122     if (ovsthread_once_start(&once)) {
123         int save_errno = errno;
124         errno = 0;
125
126         max_iovs = sysconf(_SC_UIO_MAXIOV);
127         if (max_iovs < _XOPEN_IOV_MAX) {
128             if (max_iovs == -1 && errno) {
129                 VLOG_WARN("sysconf(_SC_UIO_MAXIOV): %s", ovs_strerror(errno));
130             }
131             max_iovs = _XOPEN_IOV_MAX;
132         } else if (max_iovs > MAX_IOVS) {
133             max_iovs = MAX_IOVS;
134         }
135
136         errno = save_errno;
137         ovsthread_once_done(&once);
138     }
139
140     *sockp = NULL;
141     sock = xmalloc(sizeof *sock);
142
143 #ifdef _WIN32
144     sock->handle = CreateFile(OVS_DEVICE_NAME_USER,
145                               GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
146                               FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,
147                               NULL, OPEN_EXISTING,
148                               FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);
149
150     if (sock->handle == INVALID_HANDLE_VALUE) {
151         VLOG_ERR("fcntl: %s", ovs_lasterror_to_string());
152         goto error;
153     }
154
155     memset(&sock->overlapped, 0, sizeof sock->overlapped);
156     sock->overlapped.hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
157     if (sock->overlapped.hEvent == NULL) {
158         VLOG_ERR("fcntl: %s", ovs_lasterror_to_string());
159         goto error;
160     }
161     /* Initialize the type/ioctl to Generic */
162     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
163 #else
164     sock->fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, protocol);
165     if (sock->fd < 0) {
166         VLOG_ERR("fcntl: %s", ovs_strerror(errno));
167         goto error;
168     }
169 #endif
170
171     sock->protocol = protocol;
172     sock->next_seq = 1;
173
174     rcvbuf = 1024 * 1024;
175 #ifdef _WIN32
176     sock->rcvbuf = rcvbuf;
177     retval = get_sock_pid_from_kernel(sock);
178     if (retval != 0) {
179         goto error;
180     }
181 #else
182     if (setsockopt(sock->fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE,
183                    &rcvbuf, sizeof rcvbuf)) {
184         /* Only root can use SO_RCVBUFFORCE.  Everyone else gets EPERM.
185          * Warn only if the failure is therefore unexpected. */
186         if (errno != EPERM) {
187             VLOG_WARN_RL(&rl, "setting %d-byte socket receive buffer failed "
188                          "(%s)", rcvbuf, ovs_strerror(errno));
189         }
190     }
191
192     retval = get_socket_rcvbuf(sock->fd);
193     if (retval < 0) {
194         retval = -retval;
195         goto error;
196     }
197     sock->rcvbuf = retval;
198
199     /* Connect to kernel (pid 0) as remote address. */
200     memset(&remote, 0, sizeof remote);
201     remote.nl_family = AF_NETLINK;
202     remote.nl_pid = 0;
203     if (connect(sock->fd, (struct sockaddr *) &remote, sizeof remote) < 0) {
204         VLOG_ERR("connect(0): %s", ovs_strerror(errno));
205         goto error;
206     }
207
208     /* Obtain pid assigned by kernel. */
209     local_size = sizeof local;
210     if (getsockname(sock->fd, (struct sockaddr *) &local, &local_size) < 0) {
211         VLOG_ERR("getsockname: %s", ovs_strerror(errno));
212         goto error;
213     }
214     if (local_size < sizeof local || local.nl_family != AF_NETLINK) {
215         VLOG_ERR("getsockname returned bad Netlink name");
216         retval = EINVAL;
217         goto error;
218     }
219     sock->pid = local.nl_pid;
220 #endif
221
222     *sockp = sock;
223     return 0;
224
225 error:
226     if (retval == 0) {
227         retval = errno;
228         if (retval == 0) {
229             retval = EINVAL;
230         }
231     }
232 #ifdef _WIN32
233     if (sock->overlapped.hEvent) {
234         CloseHandle(sock->overlapped.hEvent);
235     }
236     if (sock->handle != INVALID_HANDLE_VALUE) {
237         CloseHandle(sock->handle);
238     }
239 #else
240     if (sock->fd >= 0) {
241         close(sock->fd);
242     }
243 #endif
244     free(sock);
245     return retval;
246 }
247
248 /* Creates a new netlink socket for the same protocol as 'src'.  Returns 0 and
249  * sets '*sockp' to the new socket if successful, otherwise returns a positive
250  * errno value.  */
251 int
252 nl_sock_clone(const struct nl_sock *src, struct nl_sock **sockp)
253 {
254     return nl_sock_create(src->protocol, sockp);
255 }
256
257 /* Destroys netlink socket 'sock'. */
258 void
259 nl_sock_destroy(struct nl_sock *sock)
260 {
261     if (sock) {
262 #ifdef _WIN32
263         if (sock->overlapped.hEvent) {
264             CloseHandle(sock->overlapped.hEvent);
265         }
266         CloseHandle(sock->handle);
267 #else
268         close(sock->fd);
269 #endif
270         free(sock);
271     }
272 }
273
274 #ifdef _WIN32
275 /* Reads the pid for 'sock' generated in the kernel datapath. The function
276  * uses a separate IOCTL instead of a transaction semantic to avoid unnecessary
277  * message overhead. */
278 static int
279 get_sock_pid_from_kernel(struct nl_sock *sock)
280 {
281     uint32_t pid = 0;
282     int retval = 0;
283     DWORD bytes = 0;
284
285     if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_GET_PID,
286                          NULL, 0, &pid, sizeof(pid),
287                          &bytes, NULL)) {
288         retval = EINVAL;
289     } else {
290         if (bytes < sizeof(pid)) {
291             retval = EINVAL;
292         } else {
293             sock->pid = pid;
294         }
295     }
296
297     return retval;
298 }
299 #endif  /* _WIN32 */
300
301 #ifdef _WIN32
302 static int __inline
303 nl_sock_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group, bool join)
304 {
305     struct ofpbuf request;
306     uint64_t request_stub[128];
307     struct ovs_header *ovs_header;
308     struct nlmsghdr *nlmsg;
309     int error;
310
311     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
312
313     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
314                           OVS_CTRL_CMD_MC_SUBSCRIBE_REQ,
315                           OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
316
317     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
318     ovs_header->dp_ifindex = 0;
319
320     nl_msg_put_u32(&request, OVS_NL_ATTR_MCAST_GRP, multicast_group);
321     nl_msg_put_u8(&request, OVS_NL_ATTR_MCAST_JOIN, join ? 1 : 0);
322
323     error = nl_sock_send(sock, &request, true);
324     ofpbuf_uninit(&request);
325     return error;
326 }
327 #endif
328 /* Tries to add 'sock' as a listener for 'multicast_group'.  Returns 0 if
329  * successful, otherwise a positive errno value.
330  *
331  * A socket that is subscribed to a multicast group that receives asynchronous
332  * notifications must not be used for Netlink transactions or dumps, because
333  * transactions and dumps can cause notifications to be lost.
334  *
335  * Multicast group numbers are always positive.
336  *
337  * It is not an error to attempt to join a multicast group to which a socket
338  * already belongs. */
339 int
340 nl_sock_join_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group)
341 {
342 #ifdef _WIN32
343     /* Set the socket type as a "multicast" socket */
344     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ_EVENT;
345     int error = nl_sock_mcgroup(sock, multicast_group, true);
346     if (error) {
347         sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
348         VLOG_WARN("could not join multicast group %u (%s)",
349                   multicast_group, ovs_strerror(error));
350         return error;
351     }
352 #else
353     if (setsockopt(sock->fd, SOL_NETLINK, NETLINK_ADD_MEMBERSHIP,
354                    &multicast_group, sizeof multicast_group) < 0) {
355         VLOG_WARN("could not join multicast group %u (%s)",
356                   multicast_group, ovs_strerror(errno));
357         return errno;
358     }
359 #endif
360     return 0;
361 }
362
363 #ifdef _WIN32
364 int
365 nl_sock_subscribe_packets(struct nl_sock *sock)
366 {
367     int error;
368
369     if (sock->read_ioctl != OVS_IOCTL_READ) {
370         return EINVAL;
371     }
372
373     error = nl_sock_subscribe_packet__(sock, true);
374     if (error) {
375         VLOG_WARN("could not unsubscribe packets (%s)",
376                   ovs_strerror(errno));
377         return error;
378     }
379     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ_PACKET;
380
381     return 0;
382 }
383
384 int
385 nl_sock_unsubscribe_packets(struct nl_sock *sock)
386 {
387     ovs_assert(sock->read_ioctl == OVS_IOCTL_READ_PACKET);
388
389     int error = nl_sock_subscribe_packet__(sock, false);
390     if (error) {
391         VLOG_WARN("could not subscribe to packets (%s)",
392                   ovs_strerror(errno));
393         return error;
394     }
395
396     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
397     return 0;
398 }
399
400 int
401 nl_sock_subscribe_packet__(struct nl_sock *sock, bool subscribe)
402 {
403     struct ofpbuf request;
404     uint64_t request_stub[128];
405     struct ovs_header *ovs_header;
406     struct nlmsghdr *nlmsg;
407     int error;
408
409     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
410     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
411                           OVS_CTRL_CMD_PACKET_SUBSCRIBE_REQ,
412                           OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
413
414     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
415     ovs_header->dp_ifindex = 0;
416     nl_msg_put_u8(&request, OVS_NL_ATTR_PACKET_SUBSCRIBE, subscribe ? 1 : 0);
417     nl_msg_put_u32(&request, OVS_NL_ATTR_PACKET_PID, sock->pid);
418
419     error = nl_sock_send(sock, &request, true);
420     ofpbuf_uninit(&request);
421     return error;
422 }
423 #endif
424
425 /* Tries to make 'sock' stop listening to 'multicast_group'.  Returns 0 if
426  * successful, otherwise a positive errno value.
427  *
428  * Multicast group numbers are always positive.
429  *
430  * It is not an error to attempt to leave a multicast group to which a socket
431  * does not belong.
432  *
433  * On success, reading from 'sock' will still return any messages that were
434  * received on 'multicast_group' before the group was left. */
435 int
436 nl_sock_leave_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group)
437 {
438 #ifdef _WIN32
439     int error = nl_sock_mcgroup(sock, multicast_group, false);
440     if (error) {
441         VLOG_WARN("could not leave multicast group %u (%s)",
442                    multicast_group, ovs_strerror(error));
443         return error;
444     }
445     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
446 #else
447     if (setsockopt(sock->fd, SOL_NETLINK, NETLINK_DROP_MEMBERSHIP,
448                    &multicast_group, sizeof multicast_group) < 0) {
449         VLOG_WARN("could not leave multicast group %u (%s)",
450                   multicast_group, ovs_strerror(errno));
451         return errno;
452     }
453 #endif
454     return 0;
455 }
456
457 static int
458 nl_sock_send__(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg,
459                uint32_t nlmsg_seq, bool wait)
460 {
461     struct nlmsghdr *nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(msg);
462     int error;
463
464     nlmsg->nlmsg_len = msg->size;
465     nlmsg->nlmsg_seq = nlmsg_seq;
466     nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
467     do {
468         int retval;
469 #ifdef _WIN32
470         DWORD bytes;
471
472         if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_WRITE,
473                              msg->data, msg->size, NULL, 0,
474                              &bytes, NULL)) {
475             retval = -1;
476             /* XXX: Map to a more appropriate error based on GetLastError(). */
477             errno = EINVAL;
478             VLOG_DBG_RL(&rl, "fatal driver failure in write: %s",
479                 ovs_lasterror_to_string());
480         } else {
481             retval = msg->size;
482         }
483 #else
484         retval = send(sock->fd, msg->data, msg->size,
485                       wait ? 0 : MSG_DONTWAIT);
486 #endif
487         error = retval < 0 ? errno : 0;
488     } while (error == EINTR);
489     log_nlmsg(__func__, error, msg->data, msg->size, sock->protocol);
490     if (!error) {
491         COVERAGE_INC(netlink_sent);
492     }
493     return error;
494 }
495
496 /* Tries to send 'msg', which must contain a Netlink message, to the kernel on
497  * 'sock'.  nlmsg_len in 'msg' will be finalized to match msg->size, nlmsg_pid
498  * will be set to 'sock''s pid, and nlmsg_seq will be initialized to a fresh
499  * sequence number, before the message is sent.
500  *
501  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  If
502  * 'wait' is true, then the send will wait until buffer space is ready;
503  * otherwise, returns EAGAIN if the 'sock' send buffer is full. */
504 int
505 nl_sock_send(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg, bool wait)
506 {
507     return nl_sock_send_seq(sock, msg, nl_sock_allocate_seq(sock, 1), wait);
508 }
509
510 /* Tries to send 'msg', which must contain a Netlink message, to the kernel on
511  * 'sock'.  nlmsg_len in 'msg' will be finalized to match msg->size, nlmsg_pid
512  * will be set to 'sock''s pid, and nlmsg_seq will be initialized to
513  * 'nlmsg_seq', before the message is sent.
514  *
515  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  If
516  * 'wait' is true, then the send will wait until buffer space is ready;
517  * otherwise, returns EAGAIN if the 'sock' send buffer is full.
518  *
519  * This function is suitable for sending a reply to a request that was received
520  * with sequence number 'nlmsg_seq'.  Otherwise, use nl_sock_send() instead. */
521 int
522 nl_sock_send_seq(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg,
523                  uint32_t nlmsg_seq, bool wait)
524 {
525     return nl_sock_send__(sock, msg, nlmsg_seq, wait);
526 }
527
528 static int
529 nl_sock_recv__(struct nl_sock *sock, struct ofpbuf *buf, bool wait)
530 {
531     /* We can't accurately predict the size of the data to be received.  The
532      * caller is supposed to have allocated enough space in 'buf' to handle the
533      * "typical" case.  To handle exceptions, we make available enough space in
534      * 'tail' to allow Netlink messages to be up to 64 kB long (a reasonable
535      * figure since that's the maximum length of a Netlink attribute). */
536     struct nlmsghdr *nlmsghdr;
537     uint8_t tail[65536];
538     struct iovec iov[2];
539     struct msghdr msg;
540     ssize_t retval;
541     int error;
542
543     ovs_assert(buf->allocated >= sizeof *nlmsghdr);
544     ofpbuf_clear(buf);
545
546     iov[0].iov_base = buf->base;
547     iov[0].iov_len = buf->allocated;
548     iov[1].iov_base = tail;
549     iov[1].iov_len = sizeof tail;
550
551     memset(&msg, 0, sizeof msg);
552     msg.msg_iov = iov;
553     msg.msg_iovlen = 2;
554
555     /* Receive a Netlink message from the kernel.
556      *
557      * This works around a kernel bug in which the kernel returns an error code
558      * as if it were the number of bytes read.  It doesn't actually modify
559      * anything in the receive buffer in that case, so we can initialize the
560      * Netlink header with an impossible message length and then, upon success,
561      * check whether it changed. */
562     nlmsghdr = buf->base;
563     do {
564         nlmsghdr->nlmsg_len = UINT32_MAX;
565 #ifdef _WIN32
566         DWORD bytes;
567         if (!DeviceIoControl(sock->handle, sock->read_ioctl,
568                              NULL, 0, tail, sizeof tail, &bytes, NULL)) {
569             VLOG_DBG_RL(&rl, "fatal driver failure in transact: %s",
570                 ovs_lasterror_to_string());
571             retval = -1;
572             /* XXX: Map to a more appropriate error. */
573             errno = EINVAL;
574         } else {
575             retval = bytes;
576             if (retval == 0) {
577                 retval = -1;
578                 errno = EAGAIN;
579             } else {
580                 if (retval >= buf->allocated) {
581                     ofpbuf_reinit(buf, retval);
582                     nlmsghdr = buf->base;
583                     nlmsghdr->nlmsg_len = UINT32_MAX;
584                 }
585                 memcpy(buf->data, tail, retval);
586                 buf->size = retval;
587             }
588         }
589 #else
590         retval = recvmsg(sock->fd, &msg, wait ? 0 : MSG_DONTWAIT);
591 #endif
592         error = (retval < 0 ? errno
593                  : retval == 0 ? ECONNRESET /* not possible? */
594                  : nlmsghdr->nlmsg_len != UINT32_MAX ? 0
595                  : retval);
596     } while (error == EINTR);
597     if (error) {
598         if (error == ENOBUFS) {
599             /* Socket receive buffer overflow dropped one or more messages that
600              * the kernel tried to send to us. */
601             COVERAGE_INC(netlink_overflow);
602         }
603         return error;
604     }
605
606     if (msg.msg_flags & MSG_TRUNC) {
607         VLOG_ERR_RL(&rl, "truncated message (longer than %"PRIuSIZE" bytes)",
608                     sizeof tail);
609         return E2BIG;
610     }
611
612     if (retval < sizeof *nlmsghdr
613         || nlmsghdr->nlmsg_len < sizeof *nlmsghdr
614         || nlmsghdr->nlmsg_len > retval) {
615         VLOG_ERR_RL(&rl, "received invalid nlmsg (%"PRIuSIZE" bytes < %"PRIuSIZE")",
616                     retval, sizeof *nlmsghdr);
617         return EPROTO;
618     }
619 #ifndef _WIN32
620     buf->size = MIN(retval, buf->allocated);
621     if (retval > buf->allocated) {
622         COVERAGE_INC(netlink_recv_jumbo);
623         ofpbuf_put(buf, tail, retval - buf->allocated);
624     }
625 #endif
626
627     log_nlmsg(__func__, 0, buf->data, buf->size, sock->protocol);
628     COVERAGE_INC(netlink_received);
629
630     return 0;
631 }
632
633 /* Tries to receive a Netlink message from the kernel on 'sock' into 'buf'.  If
634  * 'wait' is true, waits for a message to be ready.  Otherwise, fails with
635  * EAGAIN if the 'sock' receive buffer is empty.
636  *
637  * The caller must have initialized 'buf' with an allocation of at least
638  * NLMSG_HDRLEN bytes.  For best performance, the caller should allocate enough
639  * space for a "typical" message.
640  *
641  * On success, returns 0 and replaces 'buf''s previous content by the received
642  * message.  This function expands 'buf''s allocated memory, as necessary, to
643  * hold the actual size of the received message.
644  *
645  * On failure, returns a positive errno value and clears 'buf' to zero length.
646  * 'buf' retains its previous memory allocation.
647  *
648  * Regardless of success or failure, this function resets 'buf''s headroom to
649  * 0. */
650 int
651 nl_sock_recv(struct nl_sock *sock, struct ofpbuf *buf, bool wait)
652 {
653     return nl_sock_recv__(sock, buf, wait);
654 }
655
656 static void
657 nl_sock_record_errors__(struct nl_transaction **transactions, size_t n,
658                         int error)
659 {
660     size_t i;
661
662     for (i = 0; i < n; i++) {
663         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
664
665         txn->error = error;
666         if (txn->reply) {
667             ofpbuf_clear(txn->reply);
668         }
669     }
670 }
671
672 static int
673 nl_sock_transact_multiple__(struct nl_sock *sock,
674                             struct nl_transaction **transactions, size_t n,
675                             size_t *done)
676 {
677     uint64_t tmp_reply_stub[1024 / 8];
678     struct nl_transaction tmp_txn;
679     struct ofpbuf tmp_reply;
680
681     uint32_t base_seq;
682     struct iovec iovs[MAX_IOVS];
683     struct msghdr msg;
684     int error;
685     int i;
686
687     base_seq = nl_sock_allocate_seq(sock, n);
688     *done = 0;
689     for (i = 0; i < n; i++) {
690         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
691         struct nlmsghdr *nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn->request);
692
693         nlmsg->nlmsg_len = txn->request->size;
694         nlmsg->nlmsg_seq = base_seq + i;
695         nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
696
697         iovs[i].iov_base = txn->request->data;
698         iovs[i].iov_len = txn->request->size;
699     }
700
701 #ifndef _WIN32
702     memset(&msg, 0, sizeof msg);
703     msg.msg_iov = iovs;
704     msg.msg_iovlen = n;
705     do {
706         error = sendmsg(sock->fd, &msg, 0) < 0 ? errno : 0;
707     } while (error == EINTR);
708
709     for (i = 0; i < n; i++) {
710         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
711
712         log_nlmsg(__func__, error, txn->request->data,
713                   txn->request->size, sock->protocol);
714     }
715     if (!error) {
716         COVERAGE_ADD(netlink_sent, n);
717     }
718
719     if (error) {
720         return error;
721     }
722
723     ofpbuf_use_stub(&tmp_reply, tmp_reply_stub, sizeof tmp_reply_stub);
724     tmp_txn.request = NULL;
725     tmp_txn.reply = &tmp_reply;
726     tmp_txn.error = 0;
727     while (n > 0) {
728         struct nl_transaction *buf_txn, *txn;
729         uint32_t seq;
730
731         /* Find a transaction whose buffer we can use for receiving a reply.
732          * If no such transaction is left, use tmp_txn. */
733         buf_txn = &tmp_txn;
734         for (i = 0; i < n; i++) {
735             if (transactions[i]->reply) {
736                 buf_txn = transactions[i];
737                 break;
738             }
739         }
740
741         /* Receive a reply. */
742         error = nl_sock_recv__(sock, buf_txn->reply, false);
743         if (error) {
744             if (error == EAGAIN) {
745                 nl_sock_record_errors__(transactions, n, 0);
746                 *done += n;
747                 error = 0;
748             }
749             break;
750         }
751
752         /* Match the reply up with a transaction. */
753         seq = nl_msg_nlmsghdr(buf_txn->reply)->nlmsg_seq;
754         if (seq < base_seq || seq >= base_seq + n) {
755             VLOG_DBG_RL(&rl, "ignoring unexpected seq %#"PRIx32, seq);
756             continue;
757         }
758         i = seq - base_seq;
759         txn = transactions[i];
760
761         /* Fill in the results for 'txn'. */
762         if (nl_msg_nlmsgerr(buf_txn->reply, &txn->error)) {
763             if (txn->reply) {
764                 ofpbuf_clear(txn->reply);
765             }
766             if (txn->error) {
767                 VLOG_DBG_RL(&rl, "received NAK error=%d (%s)",
768                             error, ovs_strerror(txn->error));
769             }
770         } else {
771             txn->error = 0;
772             if (txn->reply && txn != buf_txn) {
773                 /* Swap buffers. */
774                 struct ofpbuf *reply = buf_txn->reply;
775                 buf_txn->reply = txn->reply;
776                 txn->reply = reply;
777             }
778         }
779
780         /* Fill in the results for transactions before 'txn'.  (We have to do
781          * this after the results for 'txn' itself because of the buffer swap
782          * above.) */
783         nl_sock_record_errors__(transactions, i, 0);
784
785         /* Advance. */
786         *done += i + 1;
787         transactions += i + 1;
788         n -= i + 1;
789         base_seq += i + 1;
790     }
791     ofpbuf_uninit(&tmp_reply);
792 #else
793     error = 0;
794     uint8_t reply_buf[65536];
795     for (i = 0; i < n; i++) {
796         DWORD reply_len;
797         bool ret;
798         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
799         struct nlmsghdr *request_nlmsg, *reply_nlmsg;
800
801         ret = DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_TRANSACT,
802                               txn->request->data,
803                               txn->request->size,
804                               reply_buf, sizeof reply_buf,
805                               &reply_len, NULL);
806
807         if (ret && reply_len == 0) {
808             /*
809              * The current transaction did not produce any data to read and that
810              * is not an error as such. Continue with the remainder of the
811              * transactions.
812              */
813             txn->error = 0;
814             if (txn->reply) {
815                 ofpbuf_clear(txn->reply);
816             }
817         } else if (!ret) {
818             /* XXX: Map to a more appropriate error. */
819             error = EINVAL;
820             VLOG_DBG_RL(&rl, "fatal driver failure: %s",
821                 ovs_lasterror_to_string());
822             break;
823         }
824
825         if (reply_len != 0) {
826             if (reply_len < sizeof *reply_nlmsg) {
827                 nl_sock_record_errors__(transactions, n, 0);
828                 VLOG_DBG_RL(&rl, "insufficient length of reply %#"PRIu32
829                     " for seq: %#"PRIx32, reply_len, request_nlmsg->nlmsg_seq);
830                 break;
831             }
832
833             /* Validate the sequence number in the reply. */
834             request_nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn->request);
835             reply_nlmsg = (struct nlmsghdr *)reply_buf;
836
837             if (request_nlmsg->nlmsg_seq != reply_nlmsg->nlmsg_seq) {
838                 ovs_assert(request_nlmsg->nlmsg_seq == reply_nlmsg->nlmsg_seq);
839                 VLOG_DBG_RL(&rl, "mismatched seq request %#"PRIx32
840                     ", reply %#"PRIx32, request_nlmsg->nlmsg_seq,
841                     reply_nlmsg->nlmsg_seq);
842                 break;
843             }
844
845             /* Handle errors embedded within the netlink message. */
846             ofpbuf_use_stub(&tmp_reply, reply_buf, sizeof reply_buf);
847             tmp_reply.size = sizeof reply_buf;
848             if (nl_msg_nlmsgerr(&tmp_reply, &txn->error)) {
849                 if (txn->reply) {
850                     ofpbuf_clear(txn->reply);
851                 }
852                 if (txn->error) {
853                     VLOG_DBG_RL(&rl, "received NAK error=%d (%s)",
854                                 error, ovs_strerror(txn->error));
855                 }
856             } else {
857                 txn->error = 0;
858                 if (txn->reply) {
859                     /* Copy the reply to the buffer specified by the caller. */
860                     if (reply_len > txn->reply->allocated) {
861                         ofpbuf_reinit(txn->reply, reply_len);
862                     }
863                     memcpy(txn->reply->data, reply_buf, reply_len);
864                     txn->reply->size = reply_len;
865                 }
866             }
867             ofpbuf_uninit(&tmp_reply);
868         }
869
870         /* Count the number of successful transactions. */
871         (*done)++;
872
873     }
874
875     if (!error) {
876         COVERAGE_ADD(netlink_sent, n);
877     }
878 #endif
879
880     return error;
881 }
882
883 static void
884 nl_sock_transact_multiple(struct nl_sock *sock,
885                           struct nl_transaction **transactions, size_t n)
886 {
887     int max_batch_count;
888     int error;
889
890     if (!n) {
891         return;
892     }
893
894     /* In theory, every request could have a 64 kB reply.  But the default and
895      * maximum socket rcvbuf size with typical Dom0 memory sizes both tend to
896      * be a bit below 128 kB, so that would only allow a single message in a
897      * "batch".  So we assume that replies average (at most) 4 kB, which allows
898      * a good deal of batching.
899      *
900      * In practice, most of the requests that we batch either have no reply at
901      * all or a brief reply. */
902     max_batch_count = MAX(sock->rcvbuf / 4096, 1);
903     max_batch_count = MIN(max_batch_count, max_iovs);
904
905     while (n > 0) {
906         size_t count, bytes;
907         size_t done;
908
909         /* Batch up to 'max_batch_count' transactions.  But cap it at about a
910          * page of requests total because big skbuffs are expensive to
911          * allocate in the kernel.  */
912 #if defined(PAGESIZE)
913         enum { MAX_BATCH_BYTES = MAX(1, PAGESIZE - 512) };
914 #else
915         enum { MAX_BATCH_BYTES = 4096 - 512 };
916 #endif
917         bytes = transactions[0]->request->size;
918         for (count = 1; count < n && count < max_batch_count; count++) {
919             if (bytes + transactions[count]->request->size > MAX_BATCH_BYTES) {
920                 break;
921             }
922             bytes += transactions[count]->request->size;
923         }
924
925         error = nl_sock_transact_multiple__(sock, transactions, count, &done);
926         transactions += done;
927         n -= done;
928
929         if (error == ENOBUFS) {
930             VLOG_DBG_RL(&rl, "receive buffer overflow, resending request");
931         } else if (error) {
932             VLOG_ERR_RL(&rl, "transaction error (%s)", ovs_strerror(error));
933             nl_sock_record_errors__(transactions, n, error);
934             if (error != EAGAIN) {
935                 /* A fatal error has occurred.  Abort the rest of
936                  * transactions. */
937                 break;
938             }
939         }
940     }
941 }
942
943 static int
944 nl_sock_transact(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *request,
945                  struct ofpbuf **replyp)
946 {
947     struct nl_transaction *transactionp;
948     struct nl_transaction transaction;
949
950     transaction.request = CONST_CAST(struct ofpbuf *, request);
951     transaction.reply = replyp ? ofpbuf_new(1024) : NULL;
952     transactionp = &transaction;
953
954     nl_sock_transact_multiple(sock, &transactionp, 1);
955
956     if (replyp) {
957         if (transaction.error) {
958             ofpbuf_delete(transaction.reply);
959             *replyp = NULL;
960         } else {
961             *replyp = transaction.reply;
962         }
963     }
964
965     return transaction.error;
966 }
967
968 /* Drain all the messages currently in 'sock''s receive queue. */
969 int
970 nl_sock_drain(struct nl_sock *sock)
971 {
972 #ifdef _WIN32
973     return 0;
974 #else
975     return drain_rcvbuf(sock->fd);
976 #endif
977 }
978
979 /* Starts a Netlink "dump" operation, by sending 'request' to the kernel on a
980  * Netlink socket created with the given 'protocol', and initializes 'dump' to
981  * reflect the state of the operation.
982  *
983  * 'request' must contain a Netlink message.  Before sending the message,
984  * nlmsg_len will be finalized to match request->size, and nlmsg_pid will be
985  * set to the Netlink socket's pid.  NLM_F_DUMP and NLM_F_ACK will be set in
986  * nlmsg_flags.
987  *
988  * The design of this Netlink socket library ensures that the dump is reliable.
989  *
990  * This function provides no status indication.  nl_dump_done() provides an
991  * error status for the entire dump operation.
992  *
993  * The caller must eventually destroy 'request'.
994  */
995 void
996 nl_dump_start(struct nl_dump *dump, int protocol, const struct ofpbuf *request)
997 {
998     nl_msg_nlmsghdr(request)->nlmsg_flags |= NLM_F_DUMP | NLM_F_ACK;
999
1000     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1001     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1002     dump->status = nl_pool_alloc(protocol, &dump->sock);
1003     if (!dump->status) {
1004         dump->status = nl_sock_send__(dump->sock, request,
1005                                       nl_sock_allocate_seq(dump->sock, 1),
1006                                       true);
1007     }
1008     dump->nl_seq = nl_msg_nlmsghdr(request)->nlmsg_seq;
1009     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1010 }
1011
1012 static int
1013 nl_dump_refill(struct nl_dump *dump, struct ofpbuf *buffer)
1014     OVS_REQUIRES(dump->mutex)
1015 {
1016     struct nlmsghdr *nlmsghdr;
1017     int error;
1018
1019     while (!buffer->size) {
1020         error = nl_sock_recv__(dump->sock, buffer, false);
1021         if (error) {
1022             /* The kernel never blocks providing the results of a dump, so
1023              * error == EAGAIN means that we've read the whole thing, and
1024              * therefore transform it into EOF.  (The kernel always provides
1025              * NLMSG_DONE as a sentinel.  Some other thread must have received
1026              * that already but not yet signaled it in 'status'.)
1027              *
1028              * Any other error is just an error. */
1029             return error == EAGAIN ? EOF : error;
1030         }
1031
1032         nlmsghdr = nl_msg_nlmsghdr(buffer);
1033         if (dump->nl_seq != nlmsghdr->nlmsg_seq) {
1034             VLOG_DBG_RL(&rl, "ignoring seq %#"PRIx32" != expected %#"PRIx32,
1035                         nlmsghdr->nlmsg_seq, dump->nl_seq);
1036             ofpbuf_clear(buffer);
1037         }
1038     }
1039
1040     if (nl_msg_nlmsgerr(buffer, &error) && error) {
1041         VLOG_INFO_RL(&rl, "netlink dump request error (%s)",
1042                      ovs_strerror(error));
1043         ofpbuf_clear(buffer);
1044         return error;
1045     }
1046
1047     return 0;
1048 }
1049
1050 static int
1051 nl_dump_next__(struct ofpbuf *reply, struct ofpbuf *buffer)
1052 {
1053     struct nlmsghdr *nlmsghdr = nl_msg_next(buffer, reply);
1054     if (!nlmsghdr) {
1055         VLOG_WARN_RL(&rl, "netlink dump contains message fragment");
1056         return EPROTO;
1057     } else if (nlmsghdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1058         return EOF;
1059     } else {
1060         return 0;
1061     }
1062 }
1063
1064 /* Attempts to retrieve another reply from 'dump' into 'buffer'. 'dump' must
1065  * have been initialized with nl_dump_start(), and 'buffer' must have been
1066  * initialized. 'buffer' should be at least NL_DUMP_BUFSIZE bytes long.
1067  *
1068  * If successful, returns true and points 'reply->data' and
1069  * 'reply->size' to the message that was retrieved. The caller must not
1070  * modify 'reply' (because it points within 'buffer', which will be used by
1071  * future calls to this function).
1072  *
1073  * On failure, returns false and sets 'reply->data' to NULL and
1074  * 'reply->size' to 0.  Failure might indicate an actual error or merely
1075  * the end of replies.  An error status for the entire dump operation is
1076  * provided when it is completed by calling nl_dump_done().
1077  *
1078  * Multiple threads may call this function, passing the same nl_dump, however
1079  * each must provide independent buffers. This function may cache multiple
1080  * replies in the buffer, and these will be processed before more replies are
1081  * fetched. When this function returns false, other threads may continue to
1082  * process replies in their buffers, but they will not fetch more replies.
1083  */
1084 bool
1085 nl_dump_next(struct nl_dump *dump, struct ofpbuf *reply, struct ofpbuf *buffer)
1086 {
1087     int retval = 0;
1088
1089     /* If the buffer is empty, refill it.
1090      *
1091      * If the buffer is not empty, we don't check the dump's status.
1092      * Otherwise, we could end up skipping some of the dump results if thread A
1093      * hits EOF while thread B is in the midst of processing a batch. */
1094     if (!buffer->size) {
1095         ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1096         if (!dump->status) {
1097             /* Take the mutex here to avoid an in-kernel race.  If two threads
1098              * try to read from a Netlink dump socket at once, then the socket
1099              * error can be set to EINVAL, which will be encountered on the
1100              * next recv on that socket, which could be anywhere due to the way
1101              * that we pool Netlink sockets.  Serializing the recv calls avoids
1102              * the issue. */
1103             dump->status = nl_dump_refill(dump, buffer);
1104         }
1105         retval = dump->status;
1106         ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1107     }
1108
1109     /* Fetch the next message from the buffer. */
1110     if (!retval) {
1111         retval = nl_dump_next__(reply, buffer);
1112         if (retval) {
1113             /* Record 'retval' as the dump status, but don't overwrite an error
1114              * with EOF.  */
1115             ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1116             if (dump->status <= 0) {
1117                 dump->status = retval;
1118             }
1119             ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1120         }
1121     }
1122
1123     if (retval) {
1124         reply->data = NULL;
1125         reply->size = 0;
1126     }
1127     return !retval;
1128 }
1129
1130 /* Completes Netlink dump operation 'dump', which must have been initialized
1131  * with nl_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was error-free,
1132  * otherwise a positive errno value describing the problem. */
1133 int
1134 nl_dump_done(struct nl_dump *dump)
1135 {
1136     int status;
1137
1138     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1139     status = dump->status;
1140     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1141
1142     /* Drain any remaining messages that the client didn't read.  Otherwise the
1143      * kernel will continue to queue them up and waste buffer space.
1144      *
1145      * XXX We could just destroy and discard the socket in this case. */
1146     if (!status) {
1147         uint64_t tmp_reply_stub[NL_DUMP_BUFSIZE / 8];
1148         struct ofpbuf reply, buf;
1149
1150         ofpbuf_use_stub(&buf, tmp_reply_stub, sizeof tmp_reply_stub);
1151         while (nl_dump_next(dump, &reply, &buf)) {
1152             /* Nothing to do. */
1153         }
1154         ofpbuf_uninit(&buf);
1155
1156         ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1157         status = dump->status;
1158         ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1159         ovs_assert(status);
1160     }
1161
1162     nl_pool_release(dump->sock);
1163     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1164
1165     return status == EOF ? 0 : status;
1166 }
1167
1168 #ifdef _WIN32
1169 /* Pend an I/O request in the driver. The driver completes the I/O whenever
1170  * an event or a packet is ready to be read. Once the I/O is completed
1171  * the overlapped structure event associated with the pending I/O will be set
1172  */
1173 static int
1174 pend_io_request(struct nl_sock *sock)
1175 {
1176     struct ofpbuf request;
1177     uint64_t request_stub[128];
1178     struct ovs_header *ovs_header;
1179     struct nlmsghdr *nlmsg;
1180     uint32_t seq;
1181     int retval = 0;
1182     int error;
1183     DWORD bytes;
1184     OVERLAPPED *overlapped = CONST_CAST(OVERLAPPED *, &sock->overlapped);
1185     uint16_t cmd = OVS_CTRL_CMD_WIN_PEND_PACKET_REQ;
1186
1187     ovs_assert(sock->read_ioctl == OVS_IOCTL_READ_PACKET ||
1188                sock->read_ioctl  == OVS_IOCTL_READ_EVENT);
1189     if (sock->read_ioctl == OVS_IOCTL_READ_EVENT) {
1190         cmd = OVS_CTRL_CMD_WIN_PEND_REQ;
1191     }
1192
1193     int ovs_msg_size = sizeof (struct nlmsghdr) + sizeof (struct genlmsghdr) +
1194                                sizeof (struct ovs_header);
1195
1196     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
1197
1198     seq = nl_sock_allocate_seq(sock, 1);
1199     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
1200                           cmd, OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
1201     nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(&request);
1202     nlmsg->nlmsg_seq = seq;
1203     nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
1204
1205     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
1206     ovs_header->dp_ifindex = 0;
1207
1208     if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_WRITE,
1209                          request.data, request.size,
1210                          NULL, 0, &bytes, overlapped)) {
1211         error = GetLastError();
1212         /* Check if the I/O got pended */
1213         if (error != ERROR_IO_INCOMPLETE && error != ERROR_IO_PENDING) {
1214             VLOG_ERR("nl_sock_wait failed - %s\n", ovs_format_message(error));
1215             retval = EINVAL;
1216         }
1217     } else {
1218         retval = EAGAIN;
1219     }
1220
1221 done:
1222     ofpbuf_uninit(&request);
1223     return retval;
1224 }
1225 #endif  /* _WIN32 */
1226
1227 /* Causes poll_block() to wake up when any of the specified 'events' (which is
1228  * a OR'd combination of POLLIN, POLLOUT, etc.) occur on 'sock'.
1229  * On Windows, 'sock' is not treated as const, and may be modified. */
1230 void
1231 nl_sock_wait(const struct nl_sock *sock, short int events)
1232 {
1233 #ifdef _WIN32
1234     if (sock->overlapped.Internal != STATUS_PENDING) {
1235         int ret = pend_io_request(CONST_CAST(struct nl_sock *, sock));
1236         if (ret == 0) {
1237             poll_wevent_wait(sock->overlapped.hEvent);
1238         } else {
1239             poll_immediate_wake();
1240         }
1241     } else {
1242         poll_wevent_wait(sock->overlapped.hEvent);
1243     }
1244 #else
1245     poll_fd_wait(sock->fd, events);
1246 #endif
1247 }
1248
1249 #ifndef _WIN32
1250 /* Returns the underlying fd for 'sock', for use in "poll()"-like operations
1251  * that can't use nl_sock_wait().
1252  *
1253  * It's a little tricky to use the returned fd correctly, because nl_sock does
1254  * "copy on write" to allow a single nl_sock to be used for notifications,
1255  * transactions, and dumps.  If 'sock' is used only for notifications and
1256  * transactions (and never for dump) then the usage is safe. */
1257 int
1258 nl_sock_fd(const struct nl_sock *sock)
1259 {
1260     return sock->fd;
1261 }
1262 #endif
1263
1264 /* Returns the PID associated with this socket. */
1265 uint32_t
1266 nl_sock_pid(const struct nl_sock *sock)
1267 {
1268     return sock->pid;
1269 }
1270 \f
1271 /* Miscellaneous.  */
1272
1273 struct genl_family {
1274     struct hmap_node hmap_node;
1275     uint16_t id;
1276     char *name;
1277 };
1278
1279 static struct hmap genl_families = HMAP_INITIALIZER(&genl_families);
1280
1281 static const struct nl_policy family_policy[CTRL_ATTR_MAX + 1] = {
1282     [CTRL_ATTR_FAMILY_ID] = {.type = NL_A_U16},
1283     [CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS] = {.type = NL_A_NESTED, .optional = true},
1284 };
1285
1286 static struct genl_family *
1287 find_genl_family_by_id(uint16_t id)
1288 {
1289     struct genl_family *family;
1290
1291     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (family, hmap_node, hash_int(id, 0),
1292                              &genl_families) {
1293         if (family->id == id) {
1294             return family;
1295         }
1296     }
1297     return NULL;
1298 }
1299
1300 static void
1301 define_genl_family(uint16_t id, const char *name)
1302 {
1303     struct genl_family *family = find_genl_family_by_id(id);
1304
1305     if (family) {
1306         if (!strcmp(family->name, name)) {
1307             return;
1308         }
1309         free(family->name);
1310     } else {
1311         family = xmalloc(sizeof *family);
1312         family->id = id;
1313         hmap_insert(&genl_families, &family->hmap_node, hash_int(id, 0));
1314     }
1315     family->name = xstrdup(name);
1316 }
1317
1318 static const char *
1319 genl_family_to_name(uint16_t id)
1320 {
1321     if (id == GENL_ID_CTRL) {
1322         return "control";
1323     } else {
1324         struct genl_family *family = find_genl_family_by_id(id);
1325         return family ? family->name : "unknown";
1326     }
1327 }
1328
1329 #ifndef _WIN32
1330 static int
1331 do_lookup_genl_family(const char *name, struct nlattr **attrs,
1332                       struct ofpbuf **replyp)
1333 {
1334     struct nl_sock *sock;
1335     struct ofpbuf request, *reply;
1336     int error;
1337
1338     *replyp = NULL;
1339     error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &sock);
1340     if (error) {
1341         return error;
1342     }
1343
1344     ofpbuf_init(&request, 0);
1345     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, GENL_ID_CTRL, NLM_F_REQUEST,
1346                           CTRL_CMD_GETFAMILY, 1);
1347     nl_msg_put_string(&request, CTRL_ATTR_FAMILY_NAME, name);
1348     error = nl_sock_transact(sock, &request, &reply);
1349     ofpbuf_uninit(&request);
1350     if (error) {
1351         nl_sock_destroy(sock);
1352         return error;
1353     }
1354
1355     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + GENL_HDRLEN,
1356                          family_policy, attrs, ARRAY_SIZE(family_policy))
1357         || nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]) == 0) {
1358         nl_sock_destroy(sock);
1359         ofpbuf_delete(reply);
1360         return EPROTO;
1361     }
1362
1363     nl_sock_destroy(sock);
1364     *replyp = reply;
1365     return 0;
1366 }
1367 #else
1368 static int
1369 do_lookup_genl_family(const char *name, struct nlattr **attrs,
1370                       struct ofpbuf **replyp)
1371 {
1372     struct nlmsghdr *nlmsg;
1373     struct ofpbuf *reply;
1374     int error;
1375     uint16_t family_id;
1376     const char *family_name;
1377     uint32_t family_version;
1378     uint32_t family_attrmax;
1379     uint32_t mcgrp_id = OVS_WIN_NL_INVALID_MCGRP_ID;
1380     const char *mcgrp_name = NULL;
1381
1382     *replyp = NULL;
1383     reply = ofpbuf_new(1024);
1384
1385     /* CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS is supported only for VPORT family. */
1386     if (!strcmp(name, OVS_WIN_CONTROL_FAMILY)) {
1387         family_id = OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID;
1388         family_name = OVS_WIN_CONTROL_FAMILY;
1389         family_version = OVS_WIN_CONTROL_VERSION;
1390         family_attrmax = OVS_WIN_CONTROL_ATTR_MAX;
1391     } else if (!strcmp(name, OVS_DATAPATH_FAMILY)) {
1392         family_id = OVS_WIN_NL_DATAPATH_FAMILY_ID;
1393         family_name = OVS_DATAPATH_FAMILY;
1394         family_version = OVS_DATAPATH_VERSION;
1395         family_attrmax = OVS_DP_ATTR_MAX;
1396     } else if (!strcmp(name, OVS_PACKET_FAMILY)) {
1397         family_id = OVS_WIN_NL_PACKET_FAMILY_ID;
1398         family_name = OVS_PACKET_FAMILY;
1399         family_version = OVS_PACKET_VERSION;
1400         family_attrmax = OVS_PACKET_ATTR_MAX;
1401     } else if (!strcmp(name, OVS_VPORT_FAMILY)) {
1402         family_id = OVS_WIN_NL_VPORT_FAMILY_ID;
1403         family_name = OVS_VPORT_FAMILY;
1404         family_version = OVS_VPORT_VERSION;
1405         family_attrmax = OVS_VPORT_ATTR_MAX;
1406         mcgrp_id = OVS_WIN_NL_VPORT_MCGRP_ID;
1407         mcgrp_name = OVS_VPORT_MCGROUP;
1408     } else if (!strcmp(name, OVS_FLOW_FAMILY)) {
1409         family_id = OVS_WIN_NL_FLOW_FAMILY_ID;
1410         family_name = OVS_FLOW_FAMILY;
1411         family_version = OVS_FLOW_VERSION;
1412         family_attrmax = OVS_FLOW_ATTR_MAX;
1413     } else if (!strcmp(name, OVS_WIN_NETDEV_FAMILY)) {
1414         family_id = OVS_WIN_NL_NETDEV_FAMILY_ID;
1415         family_name = OVS_WIN_NETDEV_FAMILY;
1416         family_version = OVS_WIN_NETDEV_VERSION;
1417         family_attrmax = OVS_WIN_NETDEV_ATTR_MAX;
1418     } else {
1419         ofpbuf_delete(reply);
1420         return EINVAL;
1421     }
1422
1423     nl_msg_put_genlmsghdr(reply, 0, GENL_ID_CTRL, 0,
1424                           CTRL_CMD_NEWFAMILY, family_version);
1425     /* CTRL_ATTR_HDRSIZE and CTRL_ATTR_OPS are not populated, but the
1426      * callers do not seem to need them. */
1427     nl_msg_put_u16(reply, CTRL_ATTR_FAMILY_ID, family_id);
1428     nl_msg_put_string(reply, CTRL_ATTR_FAMILY_NAME, family_name);
1429     nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_VERSION, family_version);
1430     nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_MAXATTR, family_attrmax);
1431
1432     if (mcgrp_id != OVS_WIN_NL_INVALID_MCGRP_ID) {
1433         size_t mcgrp_ofs1 = nl_msg_start_nested(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS);
1434         size_t mcgrp_ofs2= nl_msg_start_nested(reply,
1435             OVS_WIN_NL_VPORT_MCGRP_ID - OVS_WIN_NL_MCGRP_START_ID);
1436         nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID, mcgrp_id);
1437         ovs_assert(mcgrp_name != NULL);
1438         nl_msg_put_string(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME, mcgrp_name);
1439         nl_msg_end_nested(reply, mcgrp_ofs2);
1440         nl_msg_end_nested(reply, mcgrp_ofs1);
1441     }
1442
1443     /* Set the total length of the netlink message. */
1444     nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(reply);
1445     nlmsg->nlmsg_len = reply->size;
1446
1447     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + GENL_HDRLEN,
1448                          family_policy, attrs, ARRAY_SIZE(family_policy))
1449         || nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]) == 0) {
1450         ofpbuf_delete(reply);
1451         return EPROTO;
1452     }
1453
1454     *replyp = reply;
1455     return 0;
1456 }
1457 #endif
1458
1459 /* Finds the multicast group called 'group_name' in genl family 'family_name'.
1460  * When successful, writes its result to 'multicast_group' and returns 0.
1461  * Otherwise, clears 'multicast_group' and returns a positive error code.
1462  */
1463 int
1464 nl_lookup_genl_mcgroup(const char *family_name, const char *group_name,
1465                        unsigned int *multicast_group)
1466 {
1467     struct nlattr *family_attrs[ARRAY_SIZE(family_policy)];
1468     const struct nlattr *mc;
1469     struct ofpbuf *reply;
1470     unsigned int left;
1471     int error;
1472
1473     *multicast_group = 0;
1474     error = do_lookup_genl_family(family_name, family_attrs, &reply);
1475     if (error) {
1476         return error;
1477     }
1478
1479     if (!family_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS]) {
1480         error = EPROTO;
1481         goto exit;
1482     }
1483
1484     NL_NESTED_FOR_EACH (mc, left, family_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS]) {
1485         static const struct nl_policy mc_policy[] = {
1486             [CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID] = {.type = NL_A_U32},
1487             [CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME] = {.type = NL_A_STRING},
1488         };
1489
1490         struct nlattr *mc_attrs[ARRAY_SIZE(mc_policy)];
1491         const char *mc_name;
1492
1493         if (!nl_parse_nested(mc, mc_policy, mc_attrs, ARRAY_SIZE(mc_policy))) {
1494             error = EPROTO;
1495             goto exit;
1496         }
1497
1498         mc_name = nl_attr_get_string(mc_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME]);
1499         if (!strcmp(group_name, mc_name)) {
1500             *multicast_group =
1501                 nl_attr_get_u32(mc_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID]);
1502             error = 0;
1503             goto exit;
1504         }
1505     }
1506     error = EPROTO;
1507
1508 exit:
1509     ofpbuf_delete(reply);
1510     return error;
1511 }
1512
1513 /* If '*number' is 0, translates the given Generic Netlink family 'name' to a
1514  * number and stores it in '*number'.  If successful, returns 0 and the caller
1515  * may use '*number' as the family number.  On failure, returns a positive
1516  * errno value and '*number' caches the errno value. */
1517 int
1518 nl_lookup_genl_family(const char *name, int *number)
1519 {
1520     if (*number == 0) {
1521         struct nlattr *attrs[ARRAY_SIZE(family_policy)];
1522         struct ofpbuf *reply;
1523         int error;
1524
1525         error = do_lookup_genl_family(name, attrs, &reply);
1526         if (!error) {
1527             *number = nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]);
1528             define_genl_family(*number, name);
1529         } else {
1530             *number = -error;
1531         }
1532         ofpbuf_delete(reply);
1533
1534         ovs_assert(*number != 0);
1535     }
1536     return *number > 0 ? 0 : -*number;
1537 }
1538 \f
1539 struct nl_pool {
1540     struct nl_sock *socks[16];
1541     int n;
1542 };
1543
1544 static struct ovs_mutex pool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
1545 static struct nl_pool pools[MAX_LINKS] OVS_GUARDED_BY(pool_mutex);
1546
1547 static int
1548 nl_pool_alloc(int protocol, struct nl_sock **sockp)
1549 {
1550     struct nl_sock *sock = NULL;
1551     struct nl_pool *pool;
1552
1553     ovs_assert(protocol >= 0 && protocol < ARRAY_SIZE(pools));
1554
1555     ovs_mutex_lock(&pool_mutex);
1556     pool = &pools[protocol];
1557     if (pool->n > 0) {
1558         sock = pool->socks[--pool->n];
1559     }
1560     ovs_mutex_unlock(&pool_mutex);
1561
1562     if (sock) {
1563         *sockp = sock;
1564         return 0;
1565     } else {
1566         return nl_sock_create(protocol, sockp);
1567     }
1568 }
1569
1570 static void
1571 nl_pool_release(struct nl_sock *sock)
1572 {
1573     if (sock) {
1574         struct nl_pool *pool = &pools[sock->protocol];
1575
1576         ovs_mutex_lock(&pool_mutex);
1577         if (pool->n < ARRAY_SIZE(pool->socks)) {
1578             pool->socks[pool->n++] = sock;
1579             sock = NULL;
1580         }
1581         ovs_mutex_unlock(&pool_mutex);
1582
1583         nl_sock_destroy(sock);
1584     }
1585 }
1586
1587 /* Sends 'request' to the kernel on a Netlink socket for the given 'protocol'
1588  * (e.g. NETLINK_ROUTE or NETLINK_GENERIC) and waits for a response.  If
1589  * successful, returns 0.  On failure, returns a positive errno value.
1590  *
1591  * If 'replyp' is nonnull, then on success '*replyp' is set to the kernel's
1592  * reply, which the caller is responsible for freeing with ofpbuf_delete(), and
1593  * on failure '*replyp' is set to NULL.  If 'replyp' is null, then the kernel's
1594  * reply, if any, is discarded.
1595  *
1596  * Before the message is sent, nlmsg_len in 'request' will be finalized to
1597  * match msg->size, nlmsg_pid will be set to the pid of the socket used
1598  * for sending the request, and nlmsg_seq will be initialized.
1599  *
1600  * The caller is responsible for destroying 'request'.
1601  *
1602  * Bare Netlink is an unreliable transport protocol.  This function layers
1603  * reliable delivery and reply semantics on top of bare Netlink.
1604  *
1605  * In Netlink, sending a request to the kernel is reliable enough, because the
1606  * kernel will tell us if the message cannot be queued (and we will in that
1607  * case put it on the transmit queue and wait until it can be delivered).
1608  *
1609  * Receiving the reply is the real problem: if the socket buffer is full when
1610  * the kernel tries to send the reply, the reply will be dropped.  However, the
1611  * kernel sets a flag that a reply has been dropped.  The next call to recv
1612  * then returns ENOBUFS.  We can then re-send the request.
1613  *
1614  * Caveats:
1615  *
1616  *      1. Netlink depends on sequence numbers to match up requests and
1617  *         replies.  The sender of a request supplies a sequence number, and
1618  *         the reply echos back that sequence number.
1619  *
1620  *         This is fine, but (1) some kernel netlink implementations are
1621  *         broken, in that they fail to echo sequence numbers and (2) this
1622  *         function will drop packets with non-matching sequence numbers, so
1623  *         that only a single request can be usefully transacted at a time.
1624  *
1625  *      2. Resending the request causes it to be re-executed, so the request
1626  *         needs to be idempotent.
1627  */
1628 int
1629 nl_transact(int protocol, const struct ofpbuf *request,
1630             struct ofpbuf **replyp)
1631 {
1632     struct nl_sock *sock;
1633     int error;
1634
1635     error = nl_pool_alloc(protocol, &sock);
1636     if (error) {
1637         *replyp = NULL;
1638         return error;
1639     }
1640
1641     error = nl_sock_transact(sock, request, replyp);
1642
1643     nl_pool_release(sock);
1644     return error;
1645 }
1646
1647 /* Sends the 'request' member of the 'n' transactions in 'transactions' on a
1648  * Netlink socket for the given 'protocol' (e.g. NETLINK_ROUTE or
1649  * NETLINK_GENERIC), in order, and receives responses to all of them.  Fills in
1650  * the 'error' member of each transaction with 0 if it was successful,
1651  * otherwise with a positive errno value.  If 'reply' is nonnull, then it will
1652  * be filled with the reply if the message receives a detailed reply.  In other
1653  * cases, i.e. where the request failed or had no reply beyond an indication of
1654  * success, 'reply' will be cleared if it is nonnull.
1655  *
1656  * The caller is responsible for destroying each request and reply, and the
1657  * transactions array itself.
1658  *
1659  * Before sending each message, this function will finalize nlmsg_len in each
1660  * 'request' to match the ofpbuf's size, set nlmsg_pid to the pid of the socket
1661  * used for the transaction, and initialize nlmsg_seq.
1662  *
1663  * Bare Netlink is an unreliable transport protocol.  This function layers
1664  * reliable delivery and reply semantics on top of bare Netlink.  See
1665  * nl_transact() for some caveats.
1666  */
1667 void
1668 nl_transact_multiple(int protocol,
1669                      struct nl_transaction **transactions, size_t n)
1670 {
1671     struct nl_sock *sock;
1672     int error;
1673
1674     error = nl_pool_alloc(protocol, &sock);
1675     if (!error) {
1676         nl_sock_transact_multiple(sock, transactions, n);
1677         nl_pool_release(sock);
1678     } else {
1679         nl_sock_record_errors__(transactions, n, error);
1680     }
1681 }
1682
1683 \f
1684 static uint32_t
1685 nl_sock_allocate_seq(struct nl_sock *sock, unsigned int n)
1686 {
1687     uint32_t seq = sock->next_seq;
1688
1689     sock->next_seq += n;
1690
1691     /* Make it impossible for the next request for sequence numbers to wrap
1692      * around to 0.  Start over with 1 to avoid ever using a sequence number of
1693      * 0, because the kernel uses sequence number 0 for notifications. */
1694     if (sock->next_seq >= UINT32_MAX / 2) {
1695         sock->next_seq = 1;
1696     }
1697
1698     return seq;
1699 }
1700
1701 static void
1702 nlmsghdr_to_string(const struct nlmsghdr *h, int protocol, struct ds *ds)
1703 {
1704     struct nlmsg_flag {
1705         unsigned int bits;
1706         const char *name;
1707     };
1708     static const struct nlmsg_flag flags[] = {
1709         { NLM_F_REQUEST, "REQUEST" },
1710         { NLM_F_MULTI, "MULTI" },
1711         { NLM_F_ACK, "ACK" },
1712         { NLM_F_ECHO, "ECHO" },
1713         { NLM_F_DUMP, "DUMP" },
1714         { NLM_F_ROOT, "ROOT" },
1715         { NLM_F_MATCH, "MATCH" },
1716         { NLM_F_ATOMIC, "ATOMIC" },
1717     };
1718     const struct nlmsg_flag *flag;
1719     uint16_t flags_left;
1720
1721     ds_put_format(ds, "nl(len:%"PRIu32", type=%"PRIu16,
1722                   h->nlmsg_len, h->nlmsg_type);
1723     if (h->nlmsg_type == NLMSG_NOOP) {
1724         ds_put_cstr(ds, "(no-op)");
1725     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
1726         ds_put_cstr(ds, "(error)");
1727     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1728         ds_put_cstr(ds, "(done)");
1729     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_OVERRUN) {
1730         ds_put_cstr(ds, "(overrun)");
1731     } else if (h->nlmsg_type < NLMSG_MIN_TYPE) {
1732         ds_put_cstr(ds, "(reserved)");
1733     } else if (protocol == NETLINK_GENERIC) {
1734         ds_put_format(ds, "(%s)", genl_family_to_name(h->nlmsg_type));
1735     } else {
1736         ds_put_cstr(ds, "(family-defined)");
1737     }
1738     ds_put_format(ds, ", flags=%"PRIx16, h->nlmsg_flags);
1739     flags_left = h->nlmsg_flags;
1740     for (flag = flags; flag < &flags[ARRAY_SIZE(flags)]; flag++) {
1741         if ((flags_left & flag->bits) == flag->bits) {
1742             ds_put_format(ds, "[%s]", flag->name);
1743             flags_left &= ~flag->bits;
1744         }
1745     }
1746     if (flags_left) {
1747         ds_put_format(ds, "[OTHER:%"PRIx16"]", flags_left);
1748     }
1749     ds_put_format(ds, ", seq=%"PRIx32", pid=%"PRIu32,
1750                   h->nlmsg_seq, h->nlmsg_pid);
1751 }
1752
1753 static char *
1754 nlmsg_to_string(const struct ofpbuf *buffer, int protocol)
1755 {
1756     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1757     const struct nlmsghdr *h = ofpbuf_at(buffer, 0, NLMSG_HDRLEN);
1758     if (h) {
1759         nlmsghdr_to_string(h, protocol, &ds);
1760         if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
1761             const struct nlmsgerr *e;
1762             e = ofpbuf_at(buffer, NLMSG_HDRLEN,
1763                           NLMSG_ALIGN(sizeof(struct nlmsgerr)));
1764             if (e) {
1765                 ds_put_format(&ds, " error(%d", e->error);
1766                 if (e->error < 0) {
1767                     ds_put_format(&ds, "(%s)", ovs_strerror(-e->error));
1768                 }
1769                 ds_put_cstr(&ds, ", in-reply-to(");
1770                 nlmsghdr_to_string(&e->msg, protocol, &ds);
1771                 ds_put_cstr(&ds, "))");
1772             } else {
1773                 ds_put_cstr(&ds, " error(truncated)");
1774             }
1775         } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1776             int *error = ofpbuf_at(buffer, NLMSG_HDRLEN, sizeof *error);
1777             if (error) {
1778                 ds_put_format(&ds, " done(%d", *error);
1779                 if (*error < 0) {
1780                     ds_put_format(&ds, "(%s)", ovs_strerror(-*error));
1781                 }
1782                 ds_put_cstr(&ds, ")");
1783             } else {
1784                 ds_put_cstr(&ds, " done(truncated)");
1785             }
1786         } else if (protocol == NETLINK_GENERIC) {
1787             struct genlmsghdr *genl = nl_msg_genlmsghdr(buffer);
1788             if (genl) {
1789                 ds_put_format(&ds, ",genl(cmd=%"PRIu8",version=%"PRIu8")",
1790                               genl->cmd, genl->version);
1791             }
1792         }
1793     } else {
1794         ds_put_cstr(&ds, "nl(truncated)");
1795     }
1796     return ds.string;
1797 }
1798
1799 static void
1800 log_nlmsg(const char *function, int error,
1801           const void *message, size_t size, int protocol)
1802 {
1803     struct ofpbuf buffer;
1804     char *nlmsg;
1805
1806     if (!VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
1807         return;
1808     }
1809
1810     ofpbuf_use_const(&buffer, message, size);
1811     nlmsg = nlmsg_to_string(&buffer, protocol);
1812     VLOG_DBG_RL(&rl, "%s (%s): %s", function, ovs_strerror(error), nlmsg);
1813     free(nlmsg);
1814 }