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