bb45bb114a95f50fbe8c3bada9f6e586968bc66d
[cascardo/ovs.git] / lib / netlink-socket.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 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     retval = 0;
199
200     /* Connect to kernel (pid 0) as remote address. */
201     memset(&remote, 0, sizeof remote);
202     remote.nl_family = AF_NETLINK;
203     remote.nl_pid = 0;
204     if (connect(sock->fd, (struct sockaddr *) &remote, sizeof remote) < 0) {
205         VLOG_ERR("connect(0): %s", ovs_strerror(errno));
206         goto error;
207     }
208
209     /* Obtain pid assigned by kernel. */
210     local_size = sizeof local;
211     if (getsockname(sock->fd, (struct sockaddr *) &local, &local_size) < 0) {
212         VLOG_ERR("getsockname: %s", ovs_strerror(errno));
213         goto error;
214     }
215     if (local_size < sizeof local || local.nl_family != AF_NETLINK) {
216         VLOG_ERR("getsockname returned bad Netlink name");
217         retval = EINVAL;
218         goto error;
219     }
220     sock->pid = local.nl_pid;
221 #endif
222
223     *sockp = sock;
224     return 0;
225
226 error:
227     if (retval == 0) {
228         retval = errno;
229         if (retval == 0) {
230             retval = EINVAL;
231         }
232     }
233 #ifdef _WIN32
234     if (sock->overlapped.hEvent) {
235         CloseHandle(sock->overlapped.hEvent);
236     }
237     if (sock->handle != INVALID_HANDLE_VALUE) {
238         CloseHandle(sock->handle);
239     }
240 #else
241     if (sock->fd >= 0) {
242         close(sock->fd);
243     }
244 #endif
245     free(sock);
246     return retval;
247 }
248
249 /* Creates a new netlink socket for the same protocol as 'src'.  Returns 0 and
250  * sets '*sockp' to the new socket if successful, otherwise returns a positive
251  * errno value.  */
252 int
253 nl_sock_clone(const struct nl_sock *src, struct nl_sock **sockp)
254 {
255     return nl_sock_create(src->protocol, sockp);
256 }
257
258 /* Destroys netlink socket 'sock'. */
259 void
260 nl_sock_destroy(struct nl_sock *sock)
261 {
262     if (sock) {
263 #ifdef _WIN32
264         if (sock->overlapped.hEvent) {
265             CloseHandle(sock->overlapped.hEvent);
266         }
267         CloseHandle(sock->handle);
268 #else
269         close(sock->fd);
270 #endif
271         free(sock);
272     }
273 }
274
275 #ifdef _WIN32
276 /* Reads the pid for 'sock' generated in the kernel datapath. The function
277  * uses a separate IOCTL instead of a transaction semantic to avoid unnecessary
278  * message overhead. */
279 static int
280 get_sock_pid_from_kernel(struct nl_sock *sock)
281 {
282     uint32_t pid = 0;
283     int retval = 0;
284     DWORD bytes = 0;
285
286     if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_GET_PID,
287                          NULL, 0, &pid, sizeof(pid),
288                          &bytes, NULL)) {
289         retval = EINVAL;
290     } else {
291         if (bytes < sizeof(pid)) {
292             retval = EINVAL;
293         } else {
294             sock->pid = pid;
295         }
296     }
297
298     return retval;
299 }
300 #endif  /* _WIN32 */
301
302 #ifdef _WIN32
303 static int __inline
304 nl_sock_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group, bool join)
305 {
306     struct ofpbuf request;
307     uint64_t request_stub[128];
308     struct ovs_header *ovs_header;
309     struct nlmsghdr *nlmsg;
310     int error;
311
312     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
313
314     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
315                           OVS_CTRL_CMD_MC_SUBSCRIBE_REQ,
316                           OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
317
318     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
319     ovs_header->dp_ifindex = 0;
320
321     nl_msg_put_u32(&request, OVS_NL_ATTR_MCAST_GRP, multicast_group);
322     nl_msg_put_u8(&request, OVS_NL_ATTR_MCAST_JOIN, join ? 1 : 0);
323
324     error = nl_sock_send(sock, &request, true);
325     ofpbuf_uninit(&request);
326     return error;
327 }
328 #endif
329 /* Tries to add 'sock' as a listener for 'multicast_group'.  Returns 0 if
330  * successful, otherwise a positive errno value.
331  *
332  * A socket that is subscribed to a multicast group that receives asynchronous
333  * notifications must not be used for Netlink transactions or dumps, because
334  * transactions and dumps can cause notifications to be lost.
335  *
336  * Multicast group numbers are always positive.
337  *
338  * It is not an error to attempt to join a multicast group to which a socket
339  * already belongs. */
340 int
341 nl_sock_join_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group)
342 {
343 #ifdef _WIN32
344     /* Set the socket type as a "multicast" socket */
345     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ_EVENT;
346     int error = nl_sock_mcgroup(sock, multicast_group, true);
347     if (error) {
348         sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
349         VLOG_WARN("could not join multicast group %u (%s)",
350                   multicast_group, ovs_strerror(error));
351         return error;
352     }
353 #else
354     if (setsockopt(sock->fd, SOL_NETLINK, NETLINK_ADD_MEMBERSHIP,
355                    &multicast_group, sizeof multicast_group) < 0) {
356         VLOG_WARN("could not join multicast group %u (%s)",
357                   multicast_group, ovs_strerror(errno));
358         return errno;
359     }
360 #endif
361     return 0;
362 }
363
364 #ifdef _WIN32
365 int
366 nl_sock_subscribe_packets(struct nl_sock *sock)
367 {
368     int error;
369
370     if (sock->read_ioctl != OVS_IOCTL_READ) {
371         return EINVAL;
372     }
373
374     error = nl_sock_subscribe_packet__(sock, true);
375     if (error) {
376         VLOG_WARN("could not subscribe packets (%s)",
377                   ovs_strerror(error));
378         return error;
379     }
380     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ_PACKET;
381
382     return 0;
383 }
384
385 int
386 nl_sock_unsubscribe_packets(struct nl_sock *sock)
387 {
388     ovs_assert(sock->read_ioctl == OVS_IOCTL_READ_PACKET);
389
390     int error = nl_sock_subscribe_packet__(sock, false);
391     if (error) {
392         VLOG_WARN("could not unsubscribe to packets (%s)",
393                   ovs_strerror(error));
394         return error;
395     }
396
397     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
398     return 0;
399 }
400
401 int
402 nl_sock_subscribe_packet__(struct nl_sock *sock, bool subscribe)
403 {
404     struct ofpbuf request;
405     uint64_t request_stub[128];
406     struct ovs_header *ovs_header;
407     struct nlmsghdr *nlmsg;
408     int error;
409
410     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
411     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
412                           OVS_CTRL_CMD_PACKET_SUBSCRIBE_REQ,
413                           OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
414
415     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
416     ovs_header->dp_ifindex = 0;
417     nl_msg_put_u8(&request, OVS_NL_ATTR_PACKET_SUBSCRIBE, subscribe ? 1 : 0);
418     nl_msg_put_u32(&request, OVS_NL_ATTR_PACKET_PID, sock->pid);
419
420     error = nl_sock_send(sock, &request, true);
421     ofpbuf_uninit(&request);
422     return error;
423 }
424 #endif
425
426 /* Tries to make 'sock' stop listening to 'multicast_group'.  Returns 0 if
427  * successful, otherwise a positive errno value.
428  *
429  * Multicast group numbers are always positive.
430  *
431  * It is not an error to attempt to leave a multicast group to which a socket
432  * does not belong.
433  *
434  * On success, reading from 'sock' will still return any messages that were
435  * received on 'multicast_group' before the group was left. */
436 int
437 nl_sock_leave_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group)
438 {
439 #ifdef _WIN32
440     int error = nl_sock_mcgroup(sock, multicast_group, false);
441     if (error) {
442         VLOG_WARN("could not leave multicast group %u (%s)",
443                    multicast_group, ovs_strerror(error));
444         return error;
445     }
446     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
447 #else
448     if (setsockopt(sock->fd, SOL_NETLINK, NETLINK_DROP_MEMBERSHIP,
449                    &multicast_group, sizeof multicast_group) < 0) {
450         VLOG_WARN("could not leave multicast group %u (%s)",
451                   multicast_group, ovs_strerror(errno));
452         return errno;
453     }
454 #endif
455     return 0;
456 }
457
458 static int
459 nl_sock_send__(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg,
460                uint32_t nlmsg_seq, bool wait)
461 {
462     struct nlmsghdr *nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(msg);
463     int error;
464
465     nlmsg->nlmsg_len = msg->size;
466     nlmsg->nlmsg_seq = nlmsg_seq;
467     nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
468     do {
469         int retval;
470 #ifdef _WIN32
471         DWORD bytes;
472
473         if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_WRITE,
474                              msg->data, msg->size, NULL, 0,
475                              &bytes, NULL)) {
476             retval = -1;
477             /* XXX: Map to a more appropriate error based on GetLastError(). */
478             errno = EINVAL;
479             VLOG_DBG_RL(&rl, "fatal driver failure in write: %s",
480                 ovs_lasterror_to_string());
481         } else {
482             retval = msg->size;
483         }
484 #else
485         retval = send(sock->fd, msg->data, msg->size,
486                       wait ? 0 : MSG_DONTWAIT);
487 #endif
488         error = retval < 0 ? errno : 0;
489     } while (error == EINTR);
490     log_nlmsg(__func__, error, msg->data, msg->size, sock->protocol);
491     if (!error) {
492         COVERAGE_INC(netlink_sent);
493     }
494     return error;
495 }
496
497 /* Tries to send 'msg', which must contain a Netlink message, to the kernel on
498  * 'sock'.  nlmsg_len in 'msg' will be finalized to match msg->size, nlmsg_pid
499  * will be set to 'sock''s pid, and nlmsg_seq will be initialized to a fresh
500  * sequence number, before the message is sent.
501  *
502  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  If
503  * 'wait' is true, then the send will wait until buffer space is ready;
504  * otherwise, returns EAGAIN if the 'sock' send buffer is full. */
505 int
506 nl_sock_send(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg, bool wait)
507 {
508     return nl_sock_send_seq(sock, msg, nl_sock_allocate_seq(sock, 1), wait);
509 }
510
511 /* Tries to send 'msg', which must contain a Netlink message, to the kernel on
512  * 'sock'.  nlmsg_len in 'msg' will be finalized to match msg->size, nlmsg_pid
513  * will be set to 'sock''s pid, and nlmsg_seq will be initialized to
514  * 'nlmsg_seq', before the message is sent.
515  *
516  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  If
517  * 'wait' is true, then the send will wait until buffer space is ready;
518  * otherwise, returns EAGAIN if the 'sock' send buffer is full.
519  *
520  * This function is suitable for sending a reply to a request that was received
521  * with sequence number 'nlmsg_seq'.  Otherwise, use nl_sock_send() instead. */
522 int
523 nl_sock_send_seq(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg,
524                  uint32_t nlmsg_seq, bool wait)
525 {
526     return nl_sock_send__(sock, msg, nlmsg_seq, wait);
527 }
528
529 static int
530 nl_sock_recv__(struct nl_sock *sock, struct ofpbuf *buf, bool wait)
531 {
532     /* We can't accurately predict the size of the data to be received.  The
533      * caller is supposed to have allocated enough space in 'buf' to handle the
534      * "typical" case.  To handle exceptions, we make available enough space in
535      * 'tail' to allow Netlink messages to be up to 64 kB long (a reasonable
536      * figure since that's the maximum length of a Netlink attribute). */
537     struct nlmsghdr *nlmsghdr;
538     uint8_t tail[65536];
539     struct iovec iov[2];
540     struct msghdr msg;
541     ssize_t retval;
542     int error;
543
544     ovs_assert(buf->allocated >= sizeof *nlmsghdr);
545     ofpbuf_clear(buf);
546
547     iov[0].iov_base = buf->base;
548     iov[0].iov_len = buf->allocated;
549     iov[1].iov_base = tail;
550     iov[1].iov_len = sizeof tail;
551
552     memset(&msg, 0, sizeof msg);
553     msg.msg_iov = iov;
554     msg.msg_iovlen = 2;
555
556     /* Receive a Netlink message from the kernel.
557      *
558      * This works around a kernel bug in which the kernel returns an error code
559      * as if it were the number of bytes read.  It doesn't actually modify
560      * anything in the receive buffer in that case, so we can initialize the
561      * Netlink header with an impossible message length and then, upon success,
562      * check whether it changed. */
563     nlmsghdr = buf->base;
564     do {
565         nlmsghdr->nlmsg_len = UINT32_MAX;
566 #ifdef _WIN32
567         DWORD bytes;
568         if (!DeviceIoControl(sock->handle, sock->read_ioctl,
569                              NULL, 0, tail, sizeof tail, &bytes, NULL)) {
570             VLOG_DBG_RL(&rl, "fatal driver failure in transact: %s",
571                 ovs_lasterror_to_string());
572             retval = -1;
573             /* XXX: Map to a more appropriate error. */
574             errno = EINVAL;
575         } else {
576             retval = bytes;
577             if (retval == 0) {
578                 retval = -1;
579                 errno = EAGAIN;
580             } else {
581                 if (retval >= buf->allocated) {
582                     ofpbuf_reinit(buf, retval);
583                     nlmsghdr = buf->base;
584                     nlmsghdr->nlmsg_len = UINT32_MAX;
585                 }
586                 memcpy(buf->data, tail, retval);
587                 buf->size = retval;
588             }
589         }
590 #else
591         retval = recvmsg(sock->fd, &msg, wait ? 0 : MSG_DONTWAIT);
592 #endif
593         error = (retval < 0 ? errno
594                  : retval == 0 ? ECONNRESET /* not possible? */
595                  : nlmsghdr->nlmsg_len != UINT32_MAX ? 0
596                  : retval);
597     } while (error == EINTR);
598     if (error) {
599         if (error == ENOBUFS) {
600             /* Socket receive buffer overflow dropped one or more messages that
601              * the kernel tried to send to us. */
602             COVERAGE_INC(netlink_overflow);
603         }
604         return error;
605     }
606
607     if (msg.msg_flags & MSG_TRUNC) {
608         VLOG_ERR_RL(&rl, "truncated message (longer than %"PRIuSIZE" bytes)",
609                     sizeof tail);
610         return E2BIG;
611     }
612
613     if (retval < sizeof *nlmsghdr
614         || nlmsghdr->nlmsg_len < sizeof *nlmsghdr
615         || nlmsghdr->nlmsg_len > retval) {
616         VLOG_ERR_RL(&rl, "received invalid nlmsg (%"PRIuSIZE" bytes < %"PRIuSIZE")",
617                     retval, sizeof *nlmsghdr);
618         return EPROTO;
619     }
620 #ifndef _WIN32
621     buf->size = MIN(retval, buf->allocated);
622     if (retval > buf->allocated) {
623         COVERAGE_INC(netlink_recv_jumbo);
624         ofpbuf_put(buf, tail, retval - buf->allocated);
625     }
626 #endif
627
628     log_nlmsg(__func__, 0, buf->data, buf->size, sock->protocol);
629     COVERAGE_INC(netlink_received);
630
631     return 0;
632 }
633
634 /* Tries to receive a Netlink message from the kernel on 'sock' into 'buf'.  If
635  * 'wait' is true, waits for a message to be ready.  Otherwise, fails with
636  * EAGAIN if the 'sock' receive buffer is empty.
637  *
638  * The caller must have initialized 'buf' with an allocation of at least
639  * NLMSG_HDRLEN bytes.  For best performance, the caller should allocate enough
640  * space for a "typical" message.
641  *
642  * On success, returns 0 and replaces 'buf''s previous content by the received
643  * message.  This function expands 'buf''s allocated memory, as necessary, to
644  * hold the actual size of the received message.
645  *
646  * On failure, returns a positive errno value and clears 'buf' to zero length.
647  * 'buf' retains its previous memory allocation.
648  *
649  * Regardless of success or failure, this function resets 'buf''s headroom to
650  * 0. */
651 int
652 nl_sock_recv(struct nl_sock *sock, struct ofpbuf *buf, bool wait)
653 {
654     return nl_sock_recv__(sock, buf, wait);
655 }
656
657 static void
658 nl_sock_record_errors__(struct nl_transaction **transactions, size_t n,
659                         int error)
660 {
661     size_t i;
662
663     for (i = 0; i < n; i++) {
664         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
665
666         txn->error = error;
667         if (txn->reply) {
668             ofpbuf_clear(txn->reply);
669         }
670     }
671 }
672
673 static int
674 nl_sock_transact_multiple__(struct nl_sock *sock,
675                             struct nl_transaction **transactions, size_t n,
676                             size_t *done)
677 {
678     uint64_t tmp_reply_stub[1024 / 8];
679     struct nl_transaction tmp_txn;
680     struct ofpbuf tmp_reply;
681
682     uint32_t base_seq;
683     struct iovec iovs[MAX_IOVS];
684     struct msghdr msg;
685     int error;
686     int i;
687
688     base_seq = nl_sock_allocate_seq(sock, n);
689     *done = 0;
690     for (i = 0; i < n; i++) {
691         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
692         struct nlmsghdr *nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn->request);
693
694         nlmsg->nlmsg_len = txn->request->size;
695         nlmsg->nlmsg_seq = base_seq + i;
696         nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
697
698         iovs[i].iov_base = txn->request->data;
699         iovs[i].iov_len = txn->request->size;
700     }
701
702 #ifndef _WIN32
703     memset(&msg, 0, sizeof msg);
704     msg.msg_iov = iovs;
705     msg.msg_iovlen = n;
706     do {
707         error = sendmsg(sock->fd, &msg, 0) < 0 ? errno : 0;
708     } while (error == EINTR);
709
710     for (i = 0; i < n; i++) {
711         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
712
713         log_nlmsg(__func__, error, txn->request->data,
714                   txn->request->size, sock->protocol);
715     }
716     if (!error) {
717         COVERAGE_ADD(netlink_sent, n);
718     }
719
720     if (error) {
721         return error;
722     }
723
724     ofpbuf_use_stub(&tmp_reply, tmp_reply_stub, sizeof tmp_reply_stub);
725     tmp_txn.request = NULL;
726     tmp_txn.reply = &tmp_reply;
727     tmp_txn.error = 0;
728     while (n > 0) {
729         struct nl_transaction *buf_txn, *txn;
730         uint32_t seq;
731
732         /* Find a transaction whose buffer we can use for receiving a reply.
733          * If no such transaction is left, use tmp_txn. */
734         buf_txn = &tmp_txn;
735         for (i = 0; i < n; i++) {
736             if (transactions[i]->reply) {
737                 buf_txn = transactions[i];
738                 break;
739             }
740         }
741
742         /* Receive a reply. */
743         error = nl_sock_recv__(sock, buf_txn->reply, false);
744         if (error) {
745             if (error == EAGAIN) {
746                 nl_sock_record_errors__(transactions, n, 0);
747                 *done += n;
748                 error = 0;
749             }
750             break;
751         }
752
753         /* Match the reply up with a transaction. */
754         seq = nl_msg_nlmsghdr(buf_txn->reply)->nlmsg_seq;
755         if (seq < base_seq || seq >= base_seq + n) {
756             VLOG_DBG_RL(&rl, "ignoring unexpected seq %#"PRIx32, seq);
757             continue;
758         }
759         i = seq - base_seq;
760         txn = transactions[i];
761
762         /* Fill in the results for 'txn'. */
763         if (nl_msg_nlmsgerr(buf_txn->reply, &txn->error)) {
764             if (txn->reply) {
765                 ofpbuf_clear(txn->reply);
766             }
767             if (txn->error) {
768                 VLOG_DBG_RL(&rl, "received NAK error=%d (%s)",
769                             error, ovs_strerror(txn->error));
770             }
771         } else {
772             txn->error = 0;
773             if (txn->reply && txn != buf_txn) {
774                 /* Swap buffers. */
775                 struct ofpbuf *reply = buf_txn->reply;
776                 buf_txn->reply = txn->reply;
777                 txn->reply = reply;
778             }
779         }
780
781         /* Fill in the results for transactions before 'txn'.  (We have to do
782          * this after the results for 'txn' itself because of the buffer swap
783          * above.) */
784         nl_sock_record_errors__(transactions, i, 0);
785
786         /* Advance. */
787         *done += i + 1;
788         transactions += i + 1;
789         n -= i + 1;
790         base_seq += i + 1;
791     }
792     ofpbuf_uninit(&tmp_reply);
793 #else
794     error = 0;
795     uint8_t reply_buf[65536];
796     for (i = 0; i < n; i++) {
797         DWORD reply_len;
798         bool ret;
799         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
800         struct nlmsghdr *request_nlmsg, *reply_nlmsg;
801
802         ret = DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_TRANSACT,
803                               txn->request->data,
804                               txn->request->size,
805                               reply_buf, sizeof reply_buf,
806                               &reply_len, NULL);
807
808         if (ret && reply_len == 0) {
809             /*
810              * The current transaction did not produce any data to read and that
811              * is not an error as such. Continue with the remainder of the
812              * transactions.
813              */
814             txn->error = 0;
815             if (txn->reply) {
816                 ofpbuf_clear(txn->reply);
817             }
818         } else if (!ret) {
819             /* XXX: Map to a more appropriate error. */
820             error = EINVAL;
821             VLOG_DBG_RL(&rl, "fatal driver failure: %s",
822                 ovs_lasterror_to_string());
823             break;
824         }
825
826         if (reply_len != 0) {
827             if (reply_len < sizeof *reply_nlmsg) {
828                 nl_sock_record_errors__(transactions, n, 0);
829                 VLOG_DBG_RL(&rl, "insufficient length of reply %#"PRIu32
830                     " for seq: %#"PRIx32, reply_len, request_nlmsg->nlmsg_seq);
831                 break;
832             }
833
834             /* Validate the sequence number in the reply. */
835             request_nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn->request);
836             reply_nlmsg = (struct nlmsghdr *)reply_buf;
837
838             if (request_nlmsg->nlmsg_seq != reply_nlmsg->nlmsg_seq) {
839                 ovs_assert(request_nlmsg->nlmsg_seq == reply_nlmsg->nlmsg_seq);
840                 VLOG_DBG_RL(&rl, "mismatched seq request %#"PRIx32
841                     ", reply %#"PRIx32, request_nlmsg->nlmsg_seq,
842                     reply_nlmsg->nlmsg_seq);
843                 break;
844             }
845
846             /* Handle errors embedded within the netlink message. */
847             ofpbuf_use_stub(&tmp_reply, reply_buf, sizeof reply_buf);
848             tmp_reply.size = sizeof reply_buf;
849             if (nl_msg_nlmsgerr(&tmp_reply, &txn->error)) {
850                 if (txn->reply) {
851                     ofpbuf_clear(txn->reply);
852                 }
853                 if (txn->error) {
854                     VLOG_DBG_RL(&rl, "received NAK error=%d (%s)",
855                                 error, ovs_strerror(txn->error));
856                 }
857             } else {
858                 txn->error = 0;
859                 if (txn->reply) {
860                     /* Copy the reply to the buffer specified by the caller. */
861                     if (reply_len > txn->reply->allocated) {
862                         ofpbuf_reinit(txn->reply, reply_len);
863                     }
864                     memcpy(txn->reply->data, reply_buf, reply_len);
865                     txn->reply->size = reply_len;
866                 }
867             }
868             ofpbuf_uninit(&tmp_reply);
869         }
870
871         /* Count the number of successful transactions. */
872         (*done)++;
873
874     }
875
876     if (!error) {
877         COVERAGE_ADD(netlink_sent, n);
878     }
879 #endif
880
881     return error;
882 }
883
884 static void
885 nl_sock_transact_multiple(struct nl_sock *sock,
886                           struct nl_transaction **transactions, size_t n)
887 {
888     int max_batch_count;
889     int error;
890
891     if (!n) {
892         return;
893     }
894
895     /* In theory, every request could have a 64 kB reply.  But the default and
896      * maximum socket rcvbuf size with typical Dom0 memory sizes both tend to
897      * be a bit below 128 kB, so that would only allow a single message in a
898      * "batch".  So we assume that replies average (at most) 4 kB, which allows
899      * a good deal of batching.
900      *
901      * In practice, most of the requests that we batch either have no reply at
902      * all or a brief reply. */
903     max_batch_count = MAX(sock->rcvbuf / 4096, 1);
904     max_batch_count = MIN(max_batch_count, max_iovs);
905
906     while (n > 0) {
907         size_t count, bytes;
908         size_t done;
909
910         /* Batch up to 'max_batch_count' transactions.  But cap it at about a
911          * page of requests total because big skbuffs are expensive to
912          * allocate in the kernel.  */
913 #if defined(PAGESIZE)
914         enum { MAX_BATCH_BYTES = MAX(1, PAGESIZE - 512) };
915 #else
916         enum { MAX_BATCH_BYTES = 4096 - 512 };
917 #endif
918         bytes = transactions[0]->request->size;
919         for (count = 1; count < n && count < max_batch_count; count++) {
920             if (bytes + transactions[count]->request->size > MAX_BATCH_BYTES) {
921                 break;
922             }
923             bytes += transactions[count]->request->size;
924         }
925
926         error = nl_sock_transact_multiple__(sock, transactions, count, &done);
927         transactions += done;
928         n -= done;
929
930         if (error == ENOBUFS) {
931             VLOG_DBG_RL(&rl, "receive buffer overflow, resending request");
932         } else if (error) {
933             VLOG_ERR_RL(&rl, "transaction error (%s)", ovs_strerror(error));
934             nl_sock_record_errors__(transactions, n, error);
935             if (error != EAGAIN) {
936                 /* A fatal error has occurred.  Abort the rest of
937                  * transactions. */
938                 break;
939             }
940         }
941     }
942 }
943
944 static int
945 nl_sock_transact(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *request,
946                  struct ofpbuf **replyp)
947 {
948     struct nl_transaction *transactionp;
949     struct nl_transaction transaction;
950
951     transaction.request = CONST_CAST(struct ofpbuf *, request);
952     transaction.reply = replyp ? ofpbuf_new(1024) : NULL;
953     transactionp = &transaction;
954
955     nl_sock_transact_multiple(sock, &transactionp, 1);
956
957     if (replyp) {
958         if (transaction.error) {
959             ofpbuf_delete(transaction.reply);
960             *replyp = NULL;
961         } else {
962             *replyp = transaction.reply;
963         }
964     }
965
966     return transaction.error;
967 }
968
969 /* Drain all the messages currently in 'sock''s receive queue. */
970 int
971 nl_sock_drain(struct nl_sock *sock)
972 {
973 #ifdef _WIN32
974     return 0;
975 #else
976     return drain_rcvbuf(sock->fd);
977 #endif
978 }
979
980 /* Starts a Netlink "dump" operation, by sending 'request' to the kernel on a
981  * Netlink socket created with the given 'protocol', and initializes 'dump' to
982  * reflect the state of the operation.
983  *
984  * 'request' must contain a Netlink message.  Before sending the message,
985  * nlmsg_len will be finalized to match request->size, and nlmsg_pid will be
986  * set to the Netlink socket's pid.  NLM_F_DUMP and NLM_F_ACK will be set in
987  * nlmsg_flags.
988  *
989  * The design of this Netlink socket library ensures that the dump is reliable.
990  *
991  * This function provides no status indication.  nl_dump_done() provides an
992  * error status for the entire dump operation.
993  *
994  * The caller must eventually destroy 'request'.
995  */
996 void
997 nl_dump_start(struct nl_dump *dump, int protocol, const struct ofpbuf *request)
998 {
999     nl_msg_nlmsghdr(request)->nlmsg_flags |= NLM_F_DUMP | NLM_F_ACK;
1000
1001     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1002     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1003     dump->status = nl_pool_alloc(protocol, &dump->sock);
1004     if (!dump->status) {
1005         dump->status = nl_sock_send__(dump->sock, request,
1006                                       nl_sock_allocate_seq(dump->sock, 1),
1007                                       true);
1008     }
1009     dump->nl_seq = nl_msg_nlmsghdr(request)->nlmsg_seq;
1010     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1011 }
1012
1013 static int
1014 nl_dump_refill(struct nl_dump *dump, struct ofpbuf *buffer)
1015     OVS_REQUIRES(dump->mutex)
1016 {
1017     struct nlmsghdr *nlmsghdr;
1018     int error;
1019
1020     while (!buffer->size) {
1021         error = nl_sock_recv__(dump->sock, buffer, false);
1022         if (error) {
1023             /* The kernel never blocks providing the results of a dump, so
1024              * error == EAGAIN means that we've read the whole thing, and
1025              * therefore transform it into EOF.  (The kernel always provides
1026              * NLMSG_DONE as a sentinel.  Some other thread must have received
1027              * that already but not yet signaled it in 'status'.)
1028              *
1029              * Any other error is just an error. */
1030             return error == EAGAIN ? EOF : error;
1031         }
1032
1033         nlmsghdr = nl_msg_nlmsghdr(buffer);
1034         if (dump->nl_seq != nlmsghdr->nlmsg_seq) {
1035             VLOG_DBG_RL(&rl, "ignoring seq %#"PRIx32" != expected %#"PRIx32,
1036                         nlmsghdr->nlmsg_seq, dump->nl_seq);
1037             ofpbuf_clear(buffer);
1038         }
1039     }
1040
1041     if (nl_msg_nlmsgerr(buffer, &error) && error) {
1042         VLOG_INFO_RL(&rl, "netlink dump request error (%s)",
1043                      ovs_strerror(error));
1044         ofpbuf_clear(buffer);
1045         return error;
1046     }
1047
1048     return 0;
1049 }
1050
1051 static int
1052 nl_dump_next__(struct ofpbuf *reply, struct ofpbuf *buffer)
1053 {
1054     struct nlmsghdr *nlmsghdr = nl_msg_next(buffer, reply);
1055     if (!nlmsghdr) {
1056         VLOG_WARN_RL(&rl, "netlink dump contains message fragment");
1057         return EPROTO;
1058     } else if (nlmsghdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1059         return EOF;
1060     } else {
1061         return 0;
1062     }
1063 }
1064
1065 /* Attempts to retrieve another reply from 'dump' into 'buffer'. 'dump' must
1066  * have been initialized with nl_dump_start(), and 'buffer' must have been
1067  * initialized. 'buffer' should be at least NL_DUMP_BUFSIZE bytes long.
1068  *
1069  * If successful, returns true and points 'reply->data' and
1070  * 'reply->size' to the message that was retrieved. The caller must not
1071  * modify 'reply' (because it points within 'buffer', which will be used by
1072  * future calls to this function).
1073  *
1074  * On failure, returns false and sets 'reply->data' to NULL and
1075  * 'reply->size' to 0.  Failure might indicate an actual error or merely
1076  * the end of replies.  An error status for the entire dump operation is
1077  * provided when it is completed by calling nl_dump_done().
1078  *
1079  * Multiple threads may call this function, passing the same nl_dump, however
1080  * each must provide independent buffers. This function may cache multiple
1081  * replies in the buffer, and these will be processed before more replies are
1082  * fetched. When this function returns false, other threads may continue to
1083  * process replies in their buffers, but they will not fetch more replies.
1084  */
1085 bool
1086 nl_dump_next(struct nl_dump *dump, struct ofpbuf *reply, struct ofpbuf *buffer)
1087 {
1088     int retval = 0;
1089
1090     /* If the buffer is empty, refill it.
1091      *
1092      * If the buffer is not empty, we don't check the dump's status.
1093      * Otherwise, we could end up skipping some of the dump results if thread A
1094      * hits EOF while thread B is in the midst of processing a batch. */
1095     if (!buffer->size) {
1096         ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1097         if (!dump->status) {
1098             /* Take the mutex here to avoid an in-kernel race.  If two threads
1099              * try to read from a Netlink dump socket at once, then the socket
1100              * error can be set to EINVAL, which will be encountered on the
1101              * next recv on that socket, which could be anywhere due to the way
1102              * that we pool Netlink sockets.  Serializing the recv calls avoids
1103              * the issue. */
1104             dump->status = nl_dump_refill(dump, buffer);
1105         }
1106         retval = dump->status;
1107         ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1108     }
1109
1110     /* Fetch the next message from the buffer. */
1111     if (!retval) {
1112         retval = nl_dump_next__(reply, buffer);
1113         if (retval) {
1114             /* Record 'retval' as the dump status, but don't overwrite an error
1115              * with EOF.  */
1116             ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1117             if (dump->status <= 0) {
1118                 dump->status = retval;
1119             }
1120             ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1121         }
1122     }
1123
1124     if (retval) {
1125         reply->data = NULL;
1126         reply->size = 0;
1127     }
1128     return !retval;
1129 }
1130
1131 /* Completes Netlink dump operation 'dump', which must have been initialized
1132  * with nl_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was error-free,
1133  * otherwise a positive errno value describing the problem. */
1134 int
1135 nl_dump_done(struct nl_dump *dump)
1136 {
1137     int status;
1138
1139     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1140     status = dump->status;
1141     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1142
1143     /* Drain any remaining messages that the client didn't read.  Otherwise the
1144      * kernel will continue to queue them up and waste buffer space.
1145      *
1146      * XXX We could just destroy and discard the socket in this case. */
1147     if (!status) {
1148         uint64_t tmp_reply_stub[NL_DUMP_BUFSIZE / 8];
1149         struct ofpbuf reply, buf;
1150
1151         ofpbuf_use_stub(&buf, tmp_reply_stub, sizeof tmp_reply_stub);
1152         while (nl_dump_next(dump, &reply, &buf)) {
1153             /* Nothing to do. */
1154         }
1155         ofpbuf_uninit(&buf);
1156
1157         ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1158         status = dump->status;
1159         ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1160         ovs_assert(status);
1161     }
1162
1163     nl_pool_release(dump->sock);
1164     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1165
1166     return status == EOF ? 0 : status;
1167 }
1168
1169 #ifdef _WIN32
1170 /* Pend an I/O request in the driver. The driver completes the I/O whenever
1171  * an event or a packet is ready to be read. Once the I/O is completed
1172  * the overlapped structure event associated with the pending I/O will be set
1173  */
1174 static int
1175 pend_io_request(struct nl_sock *sock)
1176 {
1177     struct ofpbuf request;
1178     uint64_t request_stub[128];
1179     struct ovs_header *ovs_header;
1180     struct nlmsghdr *nlmsg;
1181     uint32_t seq;
1182     int retval = 0;
1183     int error;
1184     DWORD bytes;
1185     OVERLAPPED *overlapped = CONST_CAST(OVERLAPPED *, &sock->overlapped);
1186     uint16_t cmd = OVS_CTRL_CMD_WIN_PEND_PACKET_REQ;
1187
1188     ovs_assert(sock->read_ioctl == OVS_IOCTL_READ_PACKET ||
1189                sock->read_ioctl  == OVS_IOCTL_READ_EVENT);
1190     if (sock->read_ioctl == OVS_IOCTL_READ_EVENT) {
1191         cmd = OVS_CTRL_CMD_WIN_PEND_REQ;
1192     }
1193
1194     int ovs_msg_size = sizeof (struct nlmsghdr) + sizeof (struct genlmsghdr) +
1195                                sizeof (struct ovs_header);
1196
1197     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
1198
1199     seq = nl_sock_allocate_seq(sock, 1);
1200     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
1201                           cmd, OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
1202     nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(&request);
1203     nlmsg->nlmsg_seq = seq;
1204     nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
1205
1206     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
1207     ovs_header->dp_ifindex = 0;
1208
1209     if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_WRITE,
1210                          request.data, request.size,
1211                          NULL, 0, &bytes, overlapped)) {
1212         error = GetLastError();
1213         /* Check if the I/O got pended */
1214         if (error != ERROR_IO_INCOMPLETE && error != ERROR_IO_PENDING) {
1215             VLOG_ERR("nl_sock_wait failed - %s\n", ovs_format_message(error));
1216             retval = EINVAL;
1217         }
1218     } else {
1219         retval = EAGAIN;
1220     }
1221
1222 done:
1223     ofpbuf_uninit(&request);
1224     return retval;
1225 }
1226 #endif  /* _WIN32 */
1227
1228 /* Causes poll_block() to wake up when any of the specified 'events' (which is
1229  * a OR'd combination of POLLIN, POLLOUT, etc.) occur on 'sock'.
1230  * On Windows, 'sock' is not treated as const, and may be modified. */
1231 void
1232 nl_sock_wait(const struct nl_sock *sock, short int events)
1233 {
1234 #ifdef _WIN32
1235     if (sock->overlapped.Internal != STATUS_PENDING) {
1236         int ret = pend_io_request(CONST_CAST(struct nl_sock *, sock));
1237         if (ret == 0) {
1238             poll_wevent_wait(sock->overlapped.hEvent);
1239         } else {
1240             poll_immediate_wake();
1241         }
1242     } else {
1243         poll_wevent_wait(sock->overlapped.hEvent);
1244     }
1245 #else
1246     poll_fd_wait(sock->fd, events);
1247 #endif
1248 }
1249
1250 #ifndef _WIN32
1251 /* Returns the underlying fd for 'sock', for use in "poll()"-like operations
1252  * that can't use nl_sock_wait().
1253  *
1254  * It's a little tricky to use the returned fd correctly, because nl_sock does
1255  * "copy on write" to allow a single nl_sock to be used for notifications,
1256  * transactions, and dumps.  If 'sock' is used only for notifications and
1257  * transactions (and never for dump) then the usage is safe. */
1258 int
1259 nl_sock_fd(const struct nl_sock *sock)
1260 {
1261     return sock->fd;
1262 }
1263 #endif
1264
1265 /* Returns the PID associated with this socket. */
1266 uint32_t
1267 nl_sock_pid(const struct nl_sock *sock)
1268 {
1269     return sock->pid;
1270 }
1271 \f
1272 /* Miscellaneous.  */
1273
1274 struct genl_family {
1275     struct hmap_node hmap_node;
1276     uint16_t id;
1277     char *name;
1278 };
1279
1280 static struct hmap genl_families = HMAP_INITIALIZER(&genl_families);
1281
1282 static const struct nl_policy family_policy[CTRL_ATTR_MAX + 1] = {
1283     [CTRL_ATTR_FAMILY_ID] = {.type = NL_A_U16},
1284     [CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS] = {.type = NL_A_NESTED, .optional = true},
1285 };
1286
1287 static struct genl_family *
1288 find_genl_family_by_id(uint16_t id)
1289 {
1290     struct genl_family *family;
1291
1292     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (family, hmap_node, hash_int(id, 0),
1293                              &genl_families) {
1294         if (family->id == id) {
1295             return family;
1296         }
1297     }
1298     return NULL;
1299 }
1300
1301 static void
1302 define_genl_family(uint16_t id, const char *name)
1303 {
1304     struct genl_family *family = find_genl_family_by_id(id);
1305
1306     if (family) {
1307         if (!strcmp(family->name, name)) {
1308             return;
1309         }
1310         free(family->name);
1311     } else {
1312         family = xmalloc(sizeof *family);
1313         family->id = id;
1314         hmap_insert(&genl_families, &family->hmap_node, hash_int(id, 0));
1315     }
1316     family->name = xstrdup(name);
1317 }
1318
1319 static const char *
1320 genl_family_to_name(uint16_t id)
1321 {
1322     if (id == GENL_ID_CTRL) {
1323         return "control";
1324     } else {
1325         struct genl_family *family = find_genl_family_by_id(id);
1326         return family ? family->name : "unknown";
1327     }
1328 }
1329
1330 #ifndef _WIN32
1331 static int
1332 do_lookup_genl_family(const char *name, struct nlattr **attrs,
1333                       struct ofpbuf **replyp)
1334 {
1335     struct nl_sock *sock;
1336     struct ofpbuf request, *reply;
1337     int error;
1338
1339     *replyp = NULL;
1340     error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &sock);
1341     if (error) {
1342         return error;
1343     }
1344
1345     ofpbuf_init(&request, 0);
1346     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, GENL_ID_CTRL, NLM_F_REQUEST,
1347                           CTRL_CMD_GETFAMILY, 1);
1348     nl_msg_put_string(&request, CTRL_ATTR_FAMILY_NAME, name);
1349     error = nl_sock_transact(sock, &request, &reply);
1350     ofpbuf_uninit(&request);
1351     if (error) {
1352         nl_sock_destroy(sock);
1353         return error;
1354     }
1355
1356     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + GENL_HDRLEN,
1357                          family_policy, attrs, ARRAY_SIZE(family_policy))
1358         || nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]) == 0) {
1359         nl_sock_destroy(sock);
1360         ofpbuf_delete(reply);
1361         return EPROTO;
1362     }
1363
1364     nl_sock_destroy(sock);
1365     *replyp = reply;
1366     return 0;
1367 }
1368 #else
1369 static int
1370 do_lookup_genl_family(const char *name, struct nlattr **attrs,
1371                       struct ofpbuf **replyp)
1372 {
1373     struct nlmsghdr *nlmsg;
1374     struct ofpbuf *reply;
1375     int error;
1376     uint16_t family_id;
1377     const char *family_name;
1378     uint32_t family_version;
1379     uint32_t family_attrmax;
1380     uint32_t mcgrp_id = OVS_WIN_NL_INVALID_MCGRP_ID;
1381     const char *mcgrp_name = NULL;
1382
1383     *replyp = NULL;
1384     reply = ofpbuf_new(1024);
1385
1386     /* CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS is supported only for VPORT family. */
1387     if (!strcmp(name, OVS_WIN_CONTROL_FAMILY)) {
1388         family_id = OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID;
1389         family_name = OVS_WIN_CONTROL_FAMILY;
1390         family_version = OVS_WIN_CONTROL_VERSION;
1391         family_attrmax = OVS_WIN_CONTROL_ATTR_MAX;
1392     } else if (!strcmp(name, OVS_DATAPATH_FAMILY)) {
1393         family_id = OVS_WIN_NL_DATAPATH_FAMILY_ID;
1394         family_name = OVS_DATAPATH_FAMILY;
1395         family_version = OVS_DATAPATH_VERSION;
1396         family_attrmax = OVS_DP_ATTR_MAX;
1397     } else if (!strcmp(name, OVS_PACKET_FAMILY)) {
1398         family_id = OVS_WIN_NL_PACKET_FAMILY_ID;
1399         family_name = OVS_PACKET_FAMILY;
1400         family_version = OVS_PACKET_VERSION;
1401         family_attrmax = OVS_PACKET_ATTR_MAX;
1402     } else if (!strcmp(name, OVS_VPORT_FAMILY)) {
1403         family_id = OVS_WIN_NL_VPORT_FAMILY_ID;
1404         family_name = OVS_VPORT_FAMILY;
1405         family_version = OVS_VPORT_VERSION;
1406         family_attrmax = OVS_VPORT_ATTR_MAX;
1407         mcgrp_id = OVS_WIN_NL_VPORT_MCGRP_ID;
1408         mcgrp_name = OVS_VPORT_MCGROUP;
1409     } else if (!strcmp(name, OVS_FLOW_FAMILY)) {
1410         family_id = OVS_WIN_NL_FLOW_FAMILY_ID;
1411         family_name = OVS_FLOW_FAMILY;
1412         family_version = OVS_FLOW_VERSION;
1413         family_attrmax = OVS_FLOW_ATTR_MAX;
1414     } else if (!strcmp(name, OVS_WIN_NETDEV_FAMILY)) {
1415         family_id = OVS_WIN_NL_NETDEV_FAMILY_ID;
1416         family_name = OVS_WIN_NETDEV_FAMILY;
1417         family_version = OVS_WIN_NETDEV_VERSION;
1418         family_attrmax = OVS_WIN_NETDEV_ATTR_MAX;
1419     } else {
1420         ofpbuf_delete(reply);
1421         return EINVAL;
1422     }
1423
1424     nl_msg_put_genlmsghdr(reply, 0, GENL_ID_CTRL, 0,
1425                           CTRL_CMD_NEWFAMILY, family_version);
1426     /* CTRL_ATTR_HDRSIZE and CTRL_ATTR_OPS are not populated, but the
1427      * callers do not seem to need them. */
1428     nl_msg_put_u16(reply, CTRL_ATTR_FAMILY_ID, family_id);
1429     nl_msg_put_string(reply, CTRL_ATTR_FAMILY_NAME, family_name);
1430     nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_VERSION, family_version);
1431     nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_MAXATTR, family_attrmax);
1432
1433     if (mcgrp_id != OVS_WIN_NL_INVALID_MCGRP_ID) {
1434         size_t mcgrp_ofs1 = nl_msg_start_nested(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS);
1435         size_t mcgrp_ofs2= nl_msg_start_nested(reply,
1436             OVS_WIN_NL_VPORT_MCGRP_ID - OVS_WIN_NL_MCGRP_START_ID);
1437         nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID, mcgrp_id);
1438         ovs_assert(mcgrp_name != NULL);
1439         nl_msg_put_string(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME, mcgrp_name);
1440         nl_msg_end_nested(reply, mcgrp_ofs2);
1441         nl_msg_end_nested(reply, mcgrp_ofs1);
1442     }
1443
1444     /* Set the total length of the netlink message. */
1445     nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(reply);
1446     nlmsg->nlmsg_len = reply->size;
1447
1448     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + GENL_HDRLEN,
1449                          family_policy, attrs, ARRAY_SIZE(family_policy))
1450         || nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]) == 0) {
1451         ofpbuf_delete(reply);
1452         return EPROTO;
1453     }
1454
1455     *replyp = reply;
1456     return 0;
1457 }
1458 #endif
1459
1460 /* Finds the multicast group called 'group_name' in genl family 'family_name'.
1461  * When successful, writes its result to 'multicast_group' and returns 0.
1462  * Otherwise, clears 'multicast_group' and returns a positive error code.
1463  */
1464 int
1465 nl_lookup_genl_mcgroup(const char *family_name, const char *group_name,
1466                        unsigned int *multicast_group)
1467 {
1468     struct nlattr *family_attrs[ARRAY_SIZE(family_policy)];
1469     const struct nlattr *mc;
1470     struct ofpbuf *reply;
1471     unsigned int left;
1472     int error;
1473
1474     *multicast_group = 0;
1475     error = do_lookup_genl_family(family_name, family_attrs, &reply);
1476     if (error) {
1477         return error;
1478     }
1479
1480     if (!family_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS]) {
1481         error = EPROTO;
1482         goto exit;
1483     }
1484
1485     NL_NESTED_FOR_EACH (mc, left, family_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS]) {
1486         static const struct nl_policy mc_policy[] = {
1487             [CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID] = {.type = NL_A_U32},
1488             [CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME] = {.type = NL_A_STRING},
1489         };
1490
1491         struct nlattr *mc_attrs[ARRAY_SIZE(mc_policy)];
1492         const char *mc_name;
1493
1494         if (!nl_parse_nested(mc, mc_policy, mc_attrs, ARRAY_SIZE(mc_policy))) {
1495             error = EPROTO;
1496             goto exit;
1497         }
1498
1499         mc_name = nl_attr_get_string(mc_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME]);
1500         if (!strcmp(group_name, mc_name)) {
1501             *multicast_group =
1502                 nl_attr_get_u32(mc_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID]);
1503             error = 0;
1504             goto exit;
1505         }
1506     }
1507     error = EPROTO;
1508
1509 exit:
1510     ofpbuf_delete(reply);
1511     return error;
1512 }
1513
1514 /* If '*number' is 0, translates the given Generic Netlink family 'name' to a
1515  * number and stores it in '*number'.  If successful, returns 0 and the caller
1516  * may use '*number' as the family number.  On failure, returns a positive
1517  * errno value and '*number' caches the errno value. */
1518 int
1519 nl_lookup_genl_family(const char *name, int *number)
1520 {
1521     if (*number == 0) {
1522         struct nlattr *attrs[ARRAY_SIZE(family_policy)];
1523         struct ofpbuf *reply;
1524         int error;
1525
1526         error = do_lookup_genl_family(name, attrs, &reply);
1527         if (!error) {
1528             *number = nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]);
1529             define_genl_family(*number, name);
1530         } else {
1531             *number = -error;
1532         }
1533         ofpbuf_delete(reply);
1534
1535         ovs_assert(*number != 0);
1536     }
1537     return *number > 0 ? 0 : -*number;
1538 }
1539 \f
1540 struct nl_pool {
1541     struct nl_sock *socks[16];
1542     int n;
1543 };
1544
1545 static struct ovs_mutex pool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
1546 static struct nl_pool pools[MAX_LINKS] OVS_GUARDED_BY(pool_mutex);
1547
1548 static int
1549 nl_pool_alloc(int protocol, struct nl_sock **sockp)
1550 {
1551     struct nl_sock *sock = NULL;
1552     struct nl_pool *pool;
1553
1554     ovs_assert(protocol >= 0 && protocol < ARRAY_SIZE(pools));
1555
1556     ovs_mutex_lock(&pool_mutex);
1557     pool = &pools[protocol];
1558     if (pool->n > 0) {
1559         sock = pool->socks[--pool->n];
1560     }
1561     ovs_mutex_unlock(&pool_mutex);
1562
1563     if (sock) {
1564         *sockp = sock;
1565         return 0;
1566     } else {
1567         return nl_sock_create(protocol, sockp);
1568     }
1569 }
1570
1571 static void
1572 nl_pool_release(struct nl_sock *sock)
1573 {
1574     if (sock) {
1575         struct nl_pool *pool = &pools[sock->protocol];
1576
1577         ovs_mutex_lock(&pool_mutex);
1578         if (pool->n < ARRAY_SIZE(pool->socks)) {
1579             pool->socks[pool->n++] = sock;
1580             sock = NULL;
1581         }
1582         ovs_mutex_unlock(&pool_mutex);
1583
1584         nl_sock_destroy(sock);
1585     }
1586 }
1587
1588 /* Sends 'request' to the kernel on a Netlink socket for the given 'protocol'
1589  * (e.g. NETLINK_ROUTE or NETLINK_GENERIC) and waits for a response.  If
1590  * successful, returns 0.  On failure, returns a positive errno value.
1591  *
1592  * If 'replyp' is nonnull, then on success '*replyp' is set to the kernel's
1593  * reply, which the caller is responsible for freeing with ofpbuf_delete(), and
1594  * on failure '*replyp' is set to NULL.  If 'replyp' is null, then the kernel's
1595  * reply, if any, is discarded.
1596  *
1597  * Before the message is sent, nlmsg_len in 'request' will be finalized to
1598  * match msg->size, nlmsg_pid will be set to the pid of the socket used
1599  * for sending the request, and nlmsg_seq will be initialized.
1600  *
1601  * The caller is responsible for destroying 'request'.
1602  *
1603  * Bare Netlink is an unreliable transport protocol.  This function layers
1604  * reliable delivery and reply semantics on top of bare Netlink.
1605  *
1606  * In Netlink, sending a request to the kernel is reliable enough, because the
1607  * kernel will tell us if the message cannot be queued (and we will in that
1608  * case put it on the transmit queue and wait until it can be delivered).
1609  *
1610  * Receiving the reply is the real problem: if the socket buffer is full when
1611  * the kernel tries to send the reply, the reply will be dropped.  However, the
1612  * kernel sets a flag that a reply has been dropped.  The next call to recv
1613  * then returns ENOBUFS.  We can then re-send the request.
1614  *
1615  * Caveats:
1616  *
1617  *      1. Netlink depends on sequence numbers to match up requests and
1618  *         replies.  The sender of a request supplies a sequence number, and
1619  *         the reply echos back that sequence number.
1620  *
1621  *         This is fine, but (1) some kernel netlink implementations are
1622  *         broken, in that they fail to echo sequence numbers and (2) this
1623  *         function will drop packets with non-matching sequence numbers, so
1624  *         that only a single request can be usefully transacted at a time.
1625  *
1626  *      2. Resending the request causes it to be re-executed, so the request
1627  *         needs to be idempotent.
1628  */
1629 int
1630 nl_transact(int protocol, const struct ofpbuf *request,
1631             struct ofpbuf **replyp)
1632 {
1633     struct nl_sock *sock;
1634     int error;
1635
1636     error = nl_pool_alloc(protocol, &sock);
1637     if (error) {
1638         *replyp = NULL;
1639         return error;
1640     }
1641
1642     error = nl_sock_transact(sock, request, replyp);
1643
1644     nl_pool_release(sock);
1645     return error;
1646 }
1647
1648 /* Sends the 'request' member of the 'n' transactions in 'transactions' on a
1649  * Netlink socket for the given 'protocol' (e.g. NETLINK_ROUTE or
1650  * NETLINK_GENERIC), in order, and receives responses to all of them.  Fills in
1651  * the 'error' member of each transaction with 0 if it was successful,
1652  * otherwise with a positive errno value.  If 'reply' is nonnull, then it will
1653  * be filled with the reply if the message receives a detailed reply.  In other
1654  * cases, i.e. where the request failed or had no reply beyond an indication of
1655  * success, 'reply' will be cleared if it is nonnull.
1656  *
1657  * The caller is responsible for destroying each request and reply, and the
1658  * transactions array itself.
1659  *
1660  * Before sending each message, this function will finalize nlmsg_len in each
1661  * 'request' to match the ofpbuf's size, set nlmsg_pid to the pid of the socket
1662  * used for the transaction, and initialize nlmsg_seq.
1663  *
1664  * Bare Netlink is an unreliable transport protocol.  This function layers
1665  * reliable delivery and reply semantics on top of bare Netlink.  See
1666  * nl_transact() for some caveats.
1667  */
1668 void
1669 nl_transact_multiple(int protocol,
1670                      struct nl_transaction **transactions, size_t n)
1671 {
1672     struct nl_sock *sock;
1673     int error;
1674
1675     error = nl_pool_alloc(protocol, &sock);
1676     if (!error) {
1677         nl_sock_transact_multiple(sock, transactions, n);
1678         nl_pool_release(sock);
1679     } else {
1680         nl_sock_record_errors__(transactions, n, error);
1681     }
1682 }
1683
1684 \f
1685 static uint32_t
1686 nl_sock_allocate_seq(struct nl_sock *sock, unsigned int n)
1687 {
1688     uint32_t seq = sock->next_seq;
1689
1690     sock->next_seq += n;
1691
1692     /* Make it impossible for the next request for sequence numbers to wrap
1693      * around to 0.  Start over with 1 to avoid ever using a sequence number of
1694      * 0, because the kernel uses sequence number 0 for notifications. */
1695     if (sock->next_seq >= UINT32_MAX / 2) {
1696         sock->next_seq = 1;
1697     }
1698
1699     return seq;
1700 }
1701
1702 static void
1703 nlmsghdr_to_string(const struct nlmsghdr *h, int protocol, struct ds *ds)
1704 {
1705     struct nlmsg_flag {
1706         unsigned int bits;
1707         const char *name;
1708     };
1709     static const struct nlmsg_flag flags[] = {
1710         { NLM_F_REQUEST, "REQUEST" },
1711         { NLM_F_MULTI, "MULTI" },
1712         { NLM_F_ACK, "ACK" },
1713         { NLM_F_ECHO, "ECHO" },
1714         { NLM_F_DUMP, "DUMP" },
1715         { NLM_F_ROOT, "ROOT" },
1716         { NLM_F_MATCH, "MATCH" },
1717         { NLM_F_ATOMIC, "ATOMIC" },
1718     };
1719     const struct nlmsg_flag *flag;
1720     uint16_t flags_left;
1721
1722     ds_put_format(ds, "nl(len:%"PRIu32", type=%"PRIu16,
1723                   h->nlmsg_len, h->nlmsg_type);
1724     if (h->nlmsg_type == NLMSG_NOOP) {
1725         ds_put_cstr(ds, "(no-op)");
1726     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
1727         ds_put_cstr(ds, "(error)");
1728     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1729         ds_put_cstr(ds, "(done)");
1730     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_OVERRUN) {
1731         ds_put_cstr(ds, "(overrun)");
1732     } else if (h->nlmsg_type < NLMSG_MIN_TYPE) {
1733         ds_put_cstr(ds, "(reserved)");
1734     } else if (protocol == NETLINK_GENERIC) {
1735         ds_put_format(ds, "(%s)", genl_family_to_name(h->nlmsg_type));
1736     } else {
1737         ds_put_cstr(ds, "(family-defined)");
1738     }
1739     ds_put_format(ds, ", flags=%"PRIx16, h->nlmsg_flags);
1740     flags_left = h->nlmsg_flags;
1741     for (flag = flags; flag < &flags[ARRAY_SIZE(flags)]; flag++) {
1742         if ((flags_left & flag->bits) == flag->bits) {
1743             ds_put_format(ds, "[%s]", flag->name);
1744             flags_left &= ~flag->bits;
1745         }
1746     }
1747     if (flags_left) {
1748         ds_put_format(ds, "[OTHER:%"PRIx16"]", flags_left);
1749     }
1750     ds_put_format(ds, ", seq=%"PRIx32", pid=%"PRIu32,
1751                   h->nlmsg_seq, h->nlmsg_pid);
1752 }
1753
1754 static char *
1755 nlmsg_to_string(const struct ofpbuf *buffer, int protocol)
1756 {
1757     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1758     const struct nlmsghdr *h = ofpbuf_at(buffer, 0, NLMSG_HDRLEN);
1759     if (h) {
1760         nlmsghdr_to_string(h, protocol, &ds);
1761         if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
1762             const struct nlmsgerr *e;
1763             e = ofpbuf_at(buffer, NLMSG_HDRLEN,
1764                           NLMSG_ALIGN(sizeof(struct nlmsgerr)));
1765             if (e) {
1766                 ds_put_format(&ds, " error(%d", e->error);
1767                 if (e->error < 0) {
1768                     ds_put_format(&ds, "(%s)", ovs_strerror(-e->error));
1769                 }
1770                 ds_put_cstr(&ds, ", in-reply-to(");
1771                 nlmsghdr_to_string(&e->msg, protocol, &ds);
1772                 ds_put_cstr(&ds, "))");
1773             } else {
1774                 ds_put_cstr(&ds, " error(truncated)");
1775             }
1776         } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1777             int *error = ofpbuf_at(buffer, NLMSG_HDRLEN, sizeof *error);
1778             if (error) {
1779                 ds_put_format(&ds, " done(%d", *error);
1780                 if (*error < 0) {
1781                     ds_put_format(&ds, "(%s)", ovs_strerror(-*error));
1782                 }
1783                 ds_put_cstr(&ds, ")");
1784             } else {
1785                 ds_put_cstr(&ds, " done(truncated)");
1786             }
1787         } else if (protocol == NETLINK_GENERIC) {
1788             struct genlmsghdr *genl = nl_msg_genlmsghdr(buffer);
1789             if (genl) {
1790                 ds_put_format(&ds, ",genl(cmd=%"PRIu8",version=%"PRIu8")",
1791                               genl->cmd, genl->version);
1792             }
1793         }
1794     } else {
1795         ds_put_cstr(&ds, "nl(truncated)");
1796     }
1797     return ds.string;
1798 }
1799
1800 static void
1801 log_nlmsg(const char *function, int error,
1802           const void *message, size_t size, int protocol)
1803 {
1804     if (!VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
1805         return;
1806     }
1807
1808     struct ofpbuf buffer = ofpbuf_const_initializer(message, size);
1809     char *nlmsg = nlmsg_to_string(&buffer, protocol);
1810     VLOG_DBG_RL(&rl, "%s (%s): %s", function, ovs_strerror(error), nlmsg);
1811     free(nlmsg);
1812 }