netdev-dpdk: fix mbuf leaks
[cascardo/ovs.git] / lib / socket-util.c
index 912c47e..6f959b2 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 #include <arpa/inet.h>
 #include <errno.h>
 #include <fcntl.h>
+#include <net/if.h>
 #include <netdb.h>
+#include <netinet/tcp.h>
 #include <poll.h>
 #include <stddef.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
-#include <sys/resource.h>
+#include <sys/socket.h>
+#include <sys/stat.h>
+#include <sys/uio.h>
 #include <sys/un.h>
 #include <unistd.h>
-#include "fatal-signal.h"
+#include "dynamic-string.h"
+#include "ovs-thread.h"
+#include "packets.h"
+#include "poll-loop.h"
 #include "util.h"
+#include "openvswitch/vlog.h"
+#ifdef __linux__
+#include <linux/if_packet.h>
+#endif
+#ifdef HAVE_NETLINK
+#include "netlink-protocol.h"
+#include "netlink-socket.h"
+#endif
 
-#include "vlog.h"
-#define THIS_MODULE VLM_socket_util
+VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(socket_util);
+
+static int getsockopt_int(int fd, int level, int option, const char *optname,
+                          int *valuep);
 
 /* Sets 'fd' to non-blocking mode.  Returns 0 if successful, otherwise a
  * positive errno value. */
 int
 set_nonblocking(int fd)
 {
+#ifndef _WIN32
     int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
     if (flags != -1) {
         if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) != -1) {
             return 0;
         } else {
-            VLOG_ERR("fcntl(F_SETFL) failed: %s", strerror(errno));
+            VLOG_ERR("fcntl(F_SETFL) failed: %s", ovs_strerror(errno));
             return errno;
         }
     } else {
-        VLOG_ERR("fcntl(F_GETFL) failed: %s", strerror(errno));
+        VLOG_ERR("fcntl(F_GETFL) failed: %s", ovs_strerror(errno));
         return errno;
     }
+#else
+    unsigned long arg = 1;
+    if (ioctlsocket(fd, FIONBIO, &arg)) {
+        int error = sock_errno();
+        VLOG_ERR("set_nonblocking failed: %s", sock_strerror(error));
+        return error;
+    }
+    return 0;
+#endif
+}
+
+void
+xset_nonblocking(int fd)
+{
+    if (set_nonblocking(fd)) {
+        exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+}
+
+void
+setsockopt_tcp_nodelay(int fd)
+{
+    int on = 1;
+    int retval;
+
+    retval = setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &on, sizeof on);
+    if (retval) {
+        retval = sock_errno();
+        VLOG_ERR("setsockopt(TCP_NODELAY): %s", sock_strerror(retval));
+    }
 }
 
-/* Returns the maximum valid FD value, plus 1. */
+/* Sets the DSCP value of socket 'fd' to 'dscp', which must be 63 or less.
+ * 'family' must indicate the socket's address family (AF_INET or AF_INET6, to
+ * do anything useful). */
 int
-get_max_fds(void)
+set_dscp(int fd, int family, uint8_t dscp)
 {
-    static int max_fds = -1;
-    if (max_fds < 0) {
-        struct rlimit r;
-        if (!getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &r)
-            && r.rlim_cur != RLIM_INFINITY
-            && r.rlim_cur != RLIM_SAVED_MAX
-            && r.rlim_cur != RLIM_SAVED_CUR) {
-            max_fds = r.rlim_cur;
-        } else {
-            VLOG_WARN("failed to obtain fd limit, defaulting to 1024");
-            max_fds = 1024;
-        }
+    int retval;
+    int val;
+
+#ifdef _WIN32
+    /* XXX: Consider using QoS2 APIs for Windows to set dscp. */
+    return 0;
+#endif
+
+    if (dscp > 63) {
+        return EINVAL;
+    }
+    val = dscp << 2;
+
+    switch (family) {
+    case AF_INET:
+        retval = setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_TOS, &val, sizeof val);
+        break;
+
+    case AF_INET6:
+        retval = setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_TCLASS, &val, sizeof val);
+        break;
+
+    default:
+        return ENOPROTOOPT;
     }
-    return max_fds;
+
+    return retval ? sock_errno() : 0;
+}
+
+/* Checks whether 'host_name' is an IPv4 or IPv6 address.  It is assumed
+ * that 'host_name' is valid.  Returns false if it is IPv4 address, true if
+ * it is IPv6 address. */
+bool
+addr_is_ipv6(const char *host_name)
+{
+    return strchr(host_name, ':') != NULL;
 }
 
 /* Translates 'host_name', which must be a string representation of an IP
  * address, into a numeric IP address in '*addr'.  Returns 0 if successful,
  * otherwise a positive errno value. */
 int
-lookup_ip(const char *host_name, struct in_addr *addr) 
+lookup_ip(const char *host_name, struct in_addr *addr)
 {
-    if (!inet_aton(host_name, addr)) {
-        struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+    if (!ip_parse(host_name, &addr->s_addr)) {
+        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
         VLOG_ERR_RL(&rl, "\"%s\" is not a valid IP address", host_name);
         return ENOENT;
     }
     return 0;
 }
 
-/* Returns the error condition associated with socket 'fd' and resets the
- * socket's error status. */
+/* Translates 'host_name', which must be a string representation of an IPv6
+ * address, into a numeric IPv6 address in '*addr'.  Returns 0 if successful,
+ * otherwise a positive errno value. */
 int
-get_socket_error(int fd) 
+lookup_ipv6(const char *host_name, struct in6_addr *addr)
 {
-    int error;
-    socklen_t len = sizeof(error);
-    if (getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0) {
-        struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
-        error = errno;
-        VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(SO_ERROR): %s", strerror(error));
+    if (!ipv6_parse(host_name, addr)) {
+        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "\"%s\" is not a valid IPv6 address", host_name);
+        return ENOENT;
+    }
+    return 0;
+}
+
+/* Translates 'host_name', which must be a host name or a string representation
+ * of an IP address, into a numeric IP address in '*addr'.  Returns 0 if
+ * successful, otherwise a positive errno value.
+ *
+ * Most Open vSwitch code should not use this because it causes deadlocks:
+ * getaddrinfo() sends out a DNS request but that starts a new flow for which
+ * OVS must set up a flow, but it can't because it's waiting for a DNS reply.
+ * The synchronous lookup also delays other activity.  (Of course we can solve
+ * this but it doesn't seem worthwhile quite yet.)  */
+int
+lookup_hostname(const char *host_name, struct in_addr *addr)
+{
+    struct addrinfo *result;
+    struct addrinfo hints;
+
+    if (ip_parse(host_name, &addr->s_addr)) {
+        return 0;
+    }
+
+    memset(&hints, 0, sizeof hints);
+    hints.ai_family = AF_INET;
+
+    switch (getaddrinfo(host_name, NULL, &hints, &result)) {
+    case 0:
+        *addr = ALIGNED_CAST(struct sockaddr_in *,
+                             result->ai_addr)->sin_addr;
+        freeaddrinfo(result);
+        return 0;
+
+#ifdef EAI_ADDRFAMILY
+    case EAI_ADDRFAMILY:
+#endif
+    case EAI_NONAME:
+    case EAI_SERVICE:
+        return ENOENT;
+
+    case EAI_AGAIN:
+        return EAGAIN;
+
+    case EAI_BADFLAGS:
+    case EAI_FAMILY:
+    case EAI_SOCKTYPE:
+        return EINVAL;
+
+    case EAI_FAIL:
+        return EIO;
+
+    case EAI_MEMORY:
+        return ENOMEM;
+
+#if defined (EAI_NODATA) && EAI_NODATA != EAI_NONAME
+    case EAI_NODATA:
+        return ENXIO;
+#endif
+
+#ifdef EAI_SYSTEM
+    case EAI_SYSTEM:
+        return sock_errno();
+#endif
+
+    default:
+        return EPROTO;
     }
-    return error;
 }
 
 int
-check_connection_completion(int fd) 
+check_connection_completion(int fd)
 {
+    static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
     struct pollfd pfd;
     int retval;
 
     pfd.fd = fd;
     pfd.events = POLLOUT;
+
+#ifndef _WIN32
     do {
         retval = poll(&pfd, 1, 0);
     } while (retval < 0 && errno == EINTR);
+#else
+    retval = WSAPoll(&pfd, 1, 0);
+#endif
     if (retval == 1) {
-        return get_socket_error(fd);
+        if (pfd.revents & POLLERR) {
+            ssize_t n = send(fd, "", 1, 0);
+            if (n < 0) {
+                return sock_errno();
+            } else {
+                VLOG_ERR_RL(&rl, "poll return POLLERR but send succeeded");
+                return EPROTO;
+            }
+        }
+        return 0;
     } else if (retval < 0) {
-        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
-        VLOG_ERR_RL(&rl, "poll: %s", strerror(errno));
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "poll: %s", sock_strerror(sock_errno()));
         return errno;
     } else {
         return EAGAIN;
     }
 }
 
-/* Drain all the data currently in the receive queue of a datagram socket (and
- * possibly additional data).  There is no way to know how many packets are in
- * the receive queue, but we do know that the total number of bytes queued does
- * not exceed the receive buffer size, so we pull packets until none are left
- * or we've read that many bytes. */
+/* Returns the size of socket 'sock''s receive buffer (SO_RCVBUF), or a
+ * negative errno value if an error occurs. */
 int
-drain_rcvbuf(int fd)
+get_socket_rcvbuf(int sock)
 {
-    socklen_t rcvbuf_len;
-    size_t rcvbuf;
+    int rcvbuf;
+    int error;
 
-    rcvbuf_len = sizeof rcvbuf;
-    if (getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcvbuf, &rcvbuf_len) < 0) {
-        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
-        VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(SO_RCVBUF) failed: %s", strerror(errno));
-        return errno;
-    }
-    while (rcvbuf > 0) {
-        /* In Linux, specifying MSG_TRUNC in the flags argument causes the
-         * datagram length to be returned, even if that is longer than the
-         * buffer provided.  Thus, we can use a 1-byte buffer to discard the
-         * incoming datagram and still be able to account how many bytes were
-         * removed from the receive buffer.
-         *
-         * On other Unix-like OSes, MSG_TRUNC has no effect in the flags
-         * argument. */
-#ifdef __linux__
-#define BUFFER_SIZE 1
-#else
-#define BUFFER_SIZE 2048
-#endif
-        char buffer[BUFFER_SIZE];
-        ssize_t n_bytes = recv(fd, buffer, sizeof buffer,
-                               MSG_TRUNC | MSG_DONTWAIT);
-        if (n_bytes <= 0 || n_bytes >= rcvbuf) {
-            break;
-        }
-        rcvbuf -= n_bytes;
-    }
-    return 0;
+    error = getsockopt_int(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, "SO_RCVBUF", &rcvbuf);
+    return error ? -error : rcvbuf;
 }
 
 /* Reads and discards up to 'n' datagrams from 'fd', stopping as soon as no
@@ -184,118 +304,135 @@ drain_fd(int fd, size_t n_packets)
     }
 }
 
-/* Stores in '*un' a sockaddr_un that refers to file 'name'.  Stores in
- * '*un_len' the size of the sockaddr_un. */
-static void
-make_sockaddr_un(const char *name, struct sockaddr_un* un, socklen_t *un_len)
+ovs_be32
+guess_netmask(ovs_be32 ip_)
 {
-    un->sun_family = AF_UNIX;
-    strncpy(un->sun_path, name, sizeof un->sun_path);
-    un->sun_path[sizeof un->sun_path - 1] = '\0';
-    *un_len = (offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
-                + strlen (un->sun_path) + 1);
+    uint32_t ip = ntohl(ip_);
+    return ((ip >> 31) == 0 ? htonl(0xff000000)   /* Class A */
+            : (ip >> 30) == 2 ? htonl(0xffff0000) /* Class B */
+            : (ip >> 29) == 6 ? htonl(0xffffff00) /* Class C */
+            : htonl(0));                          /* ??? */
 }
 
-/* Creates a Unix domain socket in the given 'style' (either SOCK_DGRAM or
- * SOCK_STREAM) that is bound to '*bind_path' (if 'bind_path' is non-null) and
- * connected to '*connect_path' (if 'connect_path' is non-null).  If 'nonblock'
- * is true, the socket is made non-blocking.  If 'passcred' is true, the socket
- * is configured to receive SCM_CREDENTIALS control messages.
+/* This is like strsep() except:
  *
- * Returns the socket's fd if successful, otherwise a negative errno value. */
-int
-make_unix_socket(int style, bool nonblock, bool passcred OVS_UNUSED,
-                 const char *bind_path, const char *connect_path)
+ *    - The separator string is ":".
+ *
+ *    - Square brackets [] quote ":" separators and are removed from the
+ *      tokens. */
+static char *
+parse_bracketed_token(char **pp)
 {
-    int error;
-    int fd;
-
-    fd = socket(PF_UNIX, style, 0);
-    if (fd < 0) {
-        return -errno;
+    char *p = *pp;
+
+    if (p == NULL) {
+        return NULL;
+    } else if (*p == '\0') {
+        *pp = NULL;
+        return p;
+    } else if (*p == '[') {
+        char *start = p + 1;
+        char *end = start + strcspn(start, "]");
+        *pp = (*end == '\0' ? NULL
+               : end[1] == ':' ? end + 2
+               : end + 1);
+        *end = '\0';
+        return start;
+    } else {
+        char *start = p;
+        char *end = start + strcspn(start, ":");
+        *pp = *end == '\0' ? NULL : end + 1;
+        *end = '\0';
+        return start;
     }
+}
 
-    /* Set nonblocking mode right away, if we want it.  This prevents blocking
-     * in connect(), if connect_path != NULL.  (In turn, that's a corner case:
-     * it will only happen if style is SOCK_STREAM or SOCK_SEQPACKET, and only
-     * if a backlog of un-accepted connections has built up in the kernel.)  */
-    if (nonblock) {
-        int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
-        if (flags == -1) {
-            goto error;
-        }
-        if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
-            goto error;
-        }
-    }
+static bool
+parse_sockaddr_components(struct sockaddr_storage *ss,
+                          const char *host_s,
+                          const char *port_s, uint16_t default_port,
+                          const char *s)
+{
+    struct sockaddr_in *sin = ALIGNED_CAST(struct sockaddr_in *, ss);
+    int port;
 
-    if (bind_path) {
-        struct sockaddr_un un;
-        socklen_t un_len;
-        make_sockaddr_un(bind_path, &un, &un_len);
-        if (unlink(un.sun_path) && errno != ENOENT) {
-            VLOG_WARN("unlinking \"%s\": %s\n", un.sun_path, strerror(errno));
-        }
-        fatal_signal_add_file_to_unlink(bind_path);
-        if (bind(fd, (struct sockaddr*) &un, un_len)
-            || fchmod(fd, S_IRWXU)) {
-            goto error;
+    if (port_s && port_s[0]) {
+        if (!str_to_int(port_s, 10, &port) || port < 0 || port > 65535) {
+            VLOG_ERR("%s: bad port number \"%s\"", s, port_s);
         }
+    } else {
+        port = default_port;
     }
 
-    if (connect_path) {
-        struct sockaddr_un un;
-        socklen_t un_len;
-        make_sockaddr_un(connect_path, &un, &un_len);
-        if (connect(fd, (struct sockaddr*) &un, un_len)
-            && errno != EINPROGRESS) {
-            printf("connect failed with %s\n", strerror(errno));
-            goto error;
-        }
-    }
+    memset(ss, 0, sizeof *ss);
+    if (strchr(host_s, ':')) {
+        struct sockaddr_in6 *sin6
+            = ALIGNED_CAST(struct sockaddr_in6 *, ss);
 
-#ifdef SCM_CREDENTIALS
-    if (passcred) {
-        int enable = 1;
-        if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_PASSCRED, &enable, sizeof(enable))) {
-            goto error;
+        sin6->sin6_family = AF_INET6;
+        sin6->sin6_port = htons(port);
+        if (!ipv6_parse(host_s, &sin6->sin6_addr)) {
+            VLOG_ERR("%s: bad IPv6 address \"%s\"", s, host_s);
+            goto exit;
+        }
+    } else {
+        sin->sin_family = AF_INET;
+        sin->sin_port = htons(port);
+        if (!ip_parse(host_s, &sin->sin_addr.s_addr)) {
+            VLOG_ERR("%s: bad IPv4 address \"%s\"", s, host_s);
+            goto exit;
         }
     }
-#endif
 
-    return fd;
+    return true;
 
-error:
-    error = errno == EAGAIN ? EPROTO : errno;
-    if (bind_path) {
-        fatal_signal_remove_file_to_unlink(bind_path);
-    }
-    close(fd);
-    return -error;
+exit:
+    memset(ss, 0, sizeof *ss);
+    return false;
 }
 
-int
-get_unix_name_len(socklen_t sun_len)
+/* Parses 'target', which should be a string in the format "<host>[:<port>]".
+ * <host>, which is required, may be an IPv4 address or an IPv6 address
+ * enclosed in square brackets.  If 'default_port' is nonzero then <port> is
+ * optional and defaults to 'default_port'.
+ *
+ * On success, returns true and stores the parsed remote address into '*ss'.
+ * On failure, logs an error, stores zeros into '*ss', and returns false. */
+bool
+inet_parse_active(const char *target_, uint16_t default_port,
+                  struct sockaddr_storage *ss)
 {
-    return (sun_len >= offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
-            ? sun_len - offsetof(struct sockaddr_un, sun_path)
-            : 0);
+    char *target = xstrdup(target_);
+    const char *port;
+    const char *host;
+    char *p;
+    bool ok;
+
+    p = target;
+    host = parse_bracketed_token(&p);
+    port = parse_bracketed_token(&p);
+    if (!host) {
+        VLOG_ERR("%s: host must be specified", target_);
+        ok = false;
+    } else if (!port && !default_port) {
+        VLOG_ERR("%s: port must be specified", target_);
+        ok = false;
+    } else {
+        ok = parse_sockaddr_components(ss, host, port, default_port, target_);
+    }
+    if (!ok) {
+        memset(ss, 0, sizeof *ss);
+    }
+    free(target);
+    return ok;
 }
 
-uint32_t
-guess_netmask(uint32_t ip)
-{
-    ip = ntohl(ip);
-    return ((ip >> 31) == 0 ? htonl(0xff000000)   /* Class A */
-            : (ip >> 30) == 2 ? htonl(0xffff0000) /* Class B */
-            : (ip >> 29) == 6 ? htonl(0xffffff00) /* Class C */
-            : htonl(0));                          /* ??? */
-}
 
-/* Opens a non-blocking IPv4 socket of the specified 'style' and connects to
- * 'target', which should be a string in the format "<host>[:<port>]".  <host>
- * is required.  If 'default_port' is nonzero then <port> is optional and
- * defaults to 'default_port'.
+/* Opens a non-blocking IPv4 or IPv6 socket of the specified 'style' and
+ * connects to 'target', which should be a string in the format
+ * "<host>[:<port>]".  <host>, which is required, may be an IPv4 address or an
+ * IPv6 address enclosed in square brackets.  If 'default_port' is nonzero then
+ * <port> is optional and defaults to 'default_port'.
  *
  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
  *
@@ -304,88 +441,77 @@ guess_netmask(uint32_t ip)
  * into '*fdp'.  On failure, returns a positive errno value other than EAGAIN
  * and stores -1 into '*fdp'.
  *
- * If 'sinp' is non-null, then on success the target address is stored into
- * '*sinp'. */
+ * If 'ss' is non-null, then on success stores the target address into '*ss'.
+ *
+ * 'dscp' becomes the DSCP bits in the IP headers for the new connection.  It
+ * should be in the range [0, 63] and will automatically be shifted to the
+ * appropriately place in the IP tos field. */
 int
-inet_open_active(int style, const char *target_, uint16_t default_port,
-                 struct sockaddr_in *sinp, int *fdp)
+inet_open_active(int style, const char *target, uint16_t default_port,
+                 struct sockaddr_storage *ssp, int *fdp, uint8_t dscp)
 {
-    char *target = xstrdup(target_);
-    char *save_ptr = NULL;
-    const char *host_name;
-    const char *port_string;
-    struct sockaddr_in sin;
+    struct sockaddr_storage ss;
     int fd = -1;
     int error;
 
-    /* Defaults. */
-    memset(&sin, 0, sizeof sin);
-    sin.sin_family = AF_INET;
-    sin.sin_port = htons(default_port);
-
-    /* Tokenize. */
-    host_name = strtok_r(target, ":", &save_ptr);
-    port_string = strtok_r(NULL, ":", &save_ptr);
-    if (!host_name) {
-        ovs_error(0, "%s: bad peer name format", target_);
-        error = EAFNOSUPPORT;
-        goto exit;
-    }
-
-    /* Look up IP, port. */
-    error = lookup_ip(host_name, &sin.sin_addr);
-    if (error) {
-        goto exit;
-    }
-    if (port_string && atoi(port_string)) {
-        sin.sin_port = htons(atoi(port_string));
-    } else if (!default_port) {
-        VLOG_ERR("%s: port number must be specified", target_);
+    /* Parse. */
+    if (!inet_parse_active(target, default_port, &ss)) {
         error = EAFNOSUPPORT;
         goto exit;
     }
 
     /* Create non-blocking socket. */
-    fd = socket(AF_INET, style, 0);
+    fd = socket(ss.ss_family, style, 0);
     if (fd < 0) {
-        VLOG_ERR("%s: socket: %s", target_, strerror(errno));
-        error = errno;
+        error = sock_errno();
+        VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, sock_strerror(error));
         goto exit;
     }
     error = set_nonblocking(fd);
     if (error) {
-        goto exit_close;
+        goto exit;
+    }
+
+    /* The dscp bits must be configured before connect() to ensure that the
+     * TOS field is set during the connection establishment.  If set after
+     * connect(), the handshake SYN frames will be sent with a TOS of 0. */
+    error = set_dscp(fd, ss.ss_family, dscp);
+    if (error) {
+        VLOG_ERR("%s: set_dscp: %s", target, sock_strerror(error));
+        goto exit;
     }
 
     /* Connect. */
-    error = connect(fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin) == 0 ? 0 : errno;
-    if (error == EINPROGRESS) {
+    error = connect(fd, (struct sockaddr *) &ss, ss_length(&ss)) == 0
+                    ? 0
+                    : sock_errno();
+    if (error == EINPROGRESS
+#ifdef _WIN32
+        || error == WSAEALREADY || error == WSAEWOULDBLOCK
+#endif
+        ) {
         error = EAGAIN;
-    } else if (error && error != EAGAIN) {
-        goto exit_close;
     }
 
-    /* Success: error is 0 or EAGAIN. */
-    goto exit;
-
-exit_close:
-    close(fd);
 exit:
-    if (!error || error == EAGAIN) {
-        if (sinp) {
-            *sinp = sin;
+    if (error && error != EAGAIN) {
+        if (ssp) {
+            memset(ssp, 0, sizeof *ssp);
+        }
+        if (fd >= 0) {
+            closesocket(fd);
+            fd = -1;
         }
-        *fdp = fd;
     } else {
-        *fdp = -1;
+        if (ssp) {
+            *ssp = ss;
+        }
     }
-    free(target);
+    *fdp = fd;
     return error;
 }
 
-/* Opens a non-blocking IPv4 socket of the specified 'style', binds to
- * 'target', and listens for incoming connections.  'target' should be a string
- * in the format "[<port>][:<ip>]":
+/* Parses 'target', which should be a string in the format "[<port>][:<host>]":
  *
  *      - If 'default_port' is -1, then <port> is required.  Otherwise, if
  *        <port> is omitted, then 'default_port' is used instead.
@@ -393,7 +519,43 @@ exit:
  *      - If <port> (or 'default_port', if used) is 0, then no port is bound
  *        and the TCP/IP stack will select a port.
  *
- *      - If <ip> is omitted then the IP address is wildcarded.
+ *      - <host> is optional.  If supplied, it may be an IPv4 address or an
+ *        IPv6 address enclosed in square brackets.  If omitted, the IP address
+ *        is wildcarded.
+ *
+ * If successful, stores the address into '*ss' and returns true; otherwise
+ * zeros '*ss' and returns false. */
+bool
+inet_parse_passive(const char *target_, int default_port,
+                   struct sockaddr_storage *ss)
+{
+    char *target = xstrdup(target_);
+    const char *port;
+    const char *host;
+    char *p;
+    bool ok;
+
+    p = target;
+    port = parse_bracketed_token(&p);
+    host = parse_bracketed_token(&p);
+    if (!port && default_port < 0) {
+        VLOG_ERR("%s: port must be specified", target_);
+        ok = false;
+    } else {
+        ok = parse_sockaddr_components(ss, host ? host : "0.0.0.0",
+                                       port, default_port, target_);
+    }
+    if (!ok) {
+        memset(ss, 0, sizeof *ss);
+    }
+    free(target);
+    return ok;
+}
+
+
+/* Opens a non-blocking IPv4 or IPv6 socket of the specified 'style', binds to
+ * 'target', and listens for incoming connections.  Parses 'target' in the same
+ * way was inet_parse_passive().
  *
  * 'style' should be SOCK_STREAM (for TCP) or SOCK_DGRAM (for UDP).
  *
@@ -402,117 +564,95 @@ exit:
  * On success, returns a non-negative file descriptor.  On failure, returns a
  * negative errno value.
  *
- * If 'sinp' is non-null, then on success the bound address is stored into
- * '*sinp'. */
+ * If 'ss' is non-null, then on success stores the bound address into '*ss'.
+ *
+ * 'dscp' becomes the DSCP bits in the IP headers for the new connection.  It
+ * should be in the range [0, 63] and will automatically be shifted to the
+ * appropriately place in the IP tos field.
+ *
+ * If 'kernel_print_port' is true and the port is dynamically assigned by
+ * the kernel, print the chosen port. */
 int
-inet_open_passive(int style, const char *target_, int default_port,
-                  struct sockaddr_in *sinp)
+inet_open_passive(int style, const char *target, int default_port,
+                  struct sockaddr_storage *ssp, uint8_t dscp,
+                  bool kernel_print_port)
 {
-    char *target = xstrdup(target_);
-    char *string_ptr = target;
-    struct sockaddr_in sin;
-    const char *host_name;
-    const char *port_string;
-    int fd, error, port;
-    unsigned int yes  = 1;
-
-    /* Address defaults. */
-    memset(&sin, 0, sizeof sin);
-    sin.sin_family = AF_INET;
-    sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
-    sin.sin_port = htons(default_port);
-
-    /* Parse optional port number. */
-    port_string = strsep(&string_ptr, ":");
-    if (port_string && str_to_int(port_string, 10, &port)) {
-        sin.sin_port = htons(port);
-    } else if (default_port < 0) {
-        VLOG_ERR("%s: port number must be specified", target_);
-        error = EAFNOSUPPORT;
-        goto exit;
-    }
+    bool kernel_chooses_port;
+    struct sockaddr_storage ss;
+    int fd = 0, error;
+    unsigned int yes = 1;
 
-    /* Parse optional bind IP. */
-    host_name = strsep(&string_ptr, ":");
-    if (host_name && host_name[0]) {
-        error = lookup_ip(host_name, &sin.sin_addr);
-        if (error) {
-            goto exit;
-        }
+    if (!inet_parse_passive(target, default_port, &ss)) {
+        return -EAFNOSUPPORT;
     }
+    kernel_chooses_port = ss_get_port(&ss) == 0;
 
     /* Create non-blocking socket, set SO_REUSEADDR. */
-    fd = socket(AF_INET, style, 0);
+    fd = socket(ss.ss_family, style, 0);
     if (fd < 0) {
-        error = errno;
-        VLOG_ERR("%s: socket: %s", target_, strerror(error));
-        goto exit;
+        error = sock_errno();
+        VLOG_ERR("%s: socket: %s", target, sock_strerror(error));
+        return -error;
     }
     error = set_nonblocking(fd);
     if (error) {
-        goto exit_close;
+        goto error;
     }
     if (style == SOCK_STREAM
         && setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof yes) < 0) {
-        error = errno;
-        VLOG_ERR("%s: setsockopt(SO_REUSEADDR): %s", target_, strerror(error));
-        goto exit_close;
+        error = sock_errno();
+        VLOG_ERR("%s: setsockopt(SO_REUSEADDR): %s",
+                 target, sock_strerror(error));
+        goto error;
     }
 
     /* Bind. */
-    if (bind(fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin) < 0) {
-        error = errno;
-        VLOG_ERR("%s: bind: %s", target_, strerror(error));
-        goto exit_close;
+    if (bind(fd, (struct sockaddr *) &ss, ss_length(&ss)) < 0) {
+        error = sock_errno();
+        VLOG_ERR("%s: bind: %s", target, sock_strerror(error));
+        goto error;
+    }
+
+    /* The dscp bits must be configured before connect() to ensure that the TOS
+     * field is set during the connection establishment.  If set after
+     * connect(), the handshake SYN frames will be sent with a TOS of 0. */
+    error = set_dscp(fd, ss.ss_family, dscp);
+    if (error) {
+        VLOG_ERR("%s: set_dscp: %s", target, sock_strerror(error));
+        goto error;
     }
 
     /* Listen. */
-    if (listen(fd, 10) < 0) {
-        error = errno;
-        VLOG_ERR("%s: listen: %s", target_, strerror(error));
-        goto exit_close;
+    if (style == SOCK_STREAM && listen(fd, 10) < 0) {
+        error = sock_errno();
+        VLOG_ERR("%s: listen: %s", target, sock_strerror(error));
+        goto error;
     }
 
-    if (sinp) {
-        socklen_t sin_len = sizeof sin;
-        if (getsockname(fd, (struct sockaddr *) &sin, &sin_len) < 0){
-            error = errno;
-            VLOG_ERR("%s: getsockname: %s", target_, strerror(error));
-            goto exit_close;
+    if (ssp || kernel_chooses_port) {
+        socklen_t ss_len = sizeof ss;
+        if (getsockname(fd, (struct sockaddr *) &ss, &ss_len) < 0) {
+            error = sock_errno();
+            VLOG_ERR("%s: getsockname: %s", target, sock_strerror(error));
+            goto error;
         }
-        if (sin.sin_family != AF_INET || sin_len != sizeof sin) {
-            VLOG_ERR("%s: getsockname: invalid socket name", target_);
-            goto exit_close;
+        if (kernel_chooses_port && kernel_print_port) {
+            VLOG_INFO("%s: listening on port %"PRIu16,
+                      target, ss_get_port(&ss));
+        }
+        if (ssp) {
+            *ssp = ss;
         }
-        *sinp = sin;
     }
 
-    error = 0;
-    goto exit;
-
-exit_close:
-    close(fd);
-exit:
-    free(target);
-    return error ? -error : fd;
-}
+    return fd;
 
-/* Returns a readable and writable fd for /dev/null, if successful, otherwise
- * a negative errno value.  The caller must not close the returned fd (because
- * the same fd will be handed out to subsequent callers). */
-int
-get_null_fd(void)
-{
-    static int null_fd = -1;
-    if (null_fd < 0) {
-        null_fd = open("/dev/null", O_RDWR);
-        if (null_fd < 0) {
-            int error = errno;
-            VLOG_ERR("could not open /dev/null: %s", strerror(error));
-            return -error;
-        }
+error:
+    if (ssp) {
+        memset(ssp, 0, sizeof *ssp);
     }
-    return null_fd;
+    closesocket(fd);
+    return -error;
 }
 
 int
@@ -564,6 +704,7 @@ int
 fsync_parent_dir(const char *file_name)
 {
     int error = 0;
+#ifndef _WIN32
     char *dir;
     int fd;
 
@@ -576,15 +717,289 @@ fsync_parent_dir(const char *file_name)
                  * really an error. */
             } else {
                 error = errno;
-                VLOG_ERR("%s: fsync failed (%s)", dir, strerror(error));
+                VLOG_ERR("%s: fsync failed (%s)", dir, ovs_strerror(error));
             }
         }
         close(fd);
     } else {
         error = errno;
-        VLOG_ERR("%s: open failed (%s)", dir, strerror(error));
+        VLOG_ERR("%s: open failed (%s)", dir, ovs_strerror(error));
     }
     free(dir);
+#endif
 
     return error;
 }
+
+/* Obtains the modification time of the file named 'file_name' to the greatest
+ * supported precision.  If successful, stores the mtime in '*mtime' and
+ * returns 0.  On error, returns a positive errno value and stores zeros in
+ * '*mtime'. */
+int
+get_mtime(const char *file_name, struct timespec *mtime)
+{
+    struct stat s;
+
+    if (!stat(file_name, &s)) {
+        mtime->tv_sec = s.st_mtime;
+
+#if HAVE_STRUCT_STAT_ST_MTIM_TV_NSEC
+        mtime->tv_nsec = s.st_mtim.tv_nsec;
+#elif HAVE_STRUCT_STAT_ST_MTIMENSEC
+        mtime->tv_nsec = s.st_mtimensec;
+#else
+        mtime->tv_nsec = 0;
+#endif
+
+        return 0;
+    } else {
+        mtime->tv_sec = mtime->tv_nsec = 0;
+        return errno;
+    }
+}
+
+static int
+getsockopt_int(int fd, int level, int option, const char *optname, int *valuep)
+{
+    static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 10);
+    socklen_t len;
+    int value;
+    int error;
+
+    len = sizeof value;
+    if (getsockopt(fd, level, option, &value, &len)) {
+        error = sock_errno();
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(%s): %s", optname, sock_strerror(error));
+    } else if (len != sizeof value) {
+        error = EINVAL;
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "getsockopt(%s): value is %u bytes (expected %"PRIuSIZE")",
+                    optname, (unsigned int) len, sizeof value);
+    } else {
+        error = 0;
+    }
+
+    *valuep = error ? 0 : value;
+    return error;
+}
+
+static void
+describe_sockaddr(struct ds *string, int fd,
+                  int (*getaddr)(int, struct sockaddr *, socklen_t *))
+{
+    struct sockaddr_storage ss;
+    socklen_t len = sizeof ss;
+
+    if (!getaddr(fd, (struct sockaddr *) &ss, &len)) {
+        if (ss.ss_family == AF_INET || ss.ss_family == AF_INET6) {
+            char addrbuf[SS_NTOP_BUFSIZE];
+
+            ds_put_format(string, "%s:%"PRIu16,
+                          ss_format_address(&ss, addrbuf, sizeof addrbuf),
+                          ss_get_port(&ss));
+#ifndef _WIN32
+        } else if (ss.ss_family == AF_UNIX) {
+            struct sockaddr_un sun;
+            const char *null;
+            size_t maxlen;
+
+            memcpy(&sun, &ss, sizeof sun);
+            maxlen = len - offsetof(struct sockaddr_un, sun_path);
+            null = memchr(sun.sun_path, '\0', maxlen);
+            ds_put_buffer(string, sun.sun_path,
+                          null ? null - sun.sun_path : maxlen);
+#endif
+        }
+#ifdef HAVE_NETLINK
+        else if (ss.ss_family == AF_NETLINK) {
+            int protocol;
+
+/* SO_PROTOCOL was introduced in 2.6.32.  Support it regardless of the version
+ * of the Linux kernel headers in use at build time. */
+#ifndef SO_PROTOCOL
+#define SO_PROTOCOL 38
+#endif
+
+            if (!getsockopt_int(fd, SOL_SOCKET, SO_PROTOCOL, "SO_PROTOCOL",
+                                &protocol)) {
+                switch (protocol) {
+                case NETLINK_ROUTE:
+                    ds_put_cstr(string, "NETLINK_ROUTE");
+                    break;
+
+                case NETLINK_GENERIC:
+                    ds_put_cstr(string, "NETLINK_GENERIC");
+                    break;
+
+                default:
+                    ds_put_format(string, "AF_NETLINK family %d", protocol);
+                    break;
+                }
+            } else {
+                ds_put_cstr(string, "AF_NETLINK");
+            }
+        }
+#endif
+#if __linux__
+        else if (ss.ss_family == AF_PACKET) {
+            struct sockaddr_ll sll;
+
+            memcpy(&sll, &ss, sizeof sll);
+            ds_put_cstr(string, "AF_PACKET");
+            if (sll.sll_ifindex) {
+                char name[IFNAMSIZ];
+
+                if (if_indextoname(sll.sll_ifindex, name)) {
+                    ds_put_format(string, "(%s)", name);
+                } else {
+                    ds_put_format(string, "(ifindex=%d)", sll.sll_ifindex);
+                }
+            }
+            if (sll.sll_protocol) {
+                ds_put_format(string, "(protocol=0x%"PRIu16")",
+                              ntohs(sll.sll_protocol));
+            }
+        }
+#endif
+        else if (ss.ss_family == AF_UNSPEC) {
+            ds_put_cstr(string, "AF_UNSPEC");
+        } else {
+            ds_put_format(string, "AF_%d", (int) ss.ss_family);
+        }
+    }
+}
+
+
+#ifdef __linux__
+static void
+put_fd_filename(struct ds *string, int fd)
+{
+    char buf[1024];
+    char *linkname;
+    int n;
+
+    linkname = xasprintf("/proc/self/fd/%d", fd);
+    n = readlink(linkname, buf, sizeof buf);
+    if (n > 0) {
+        ds_put_char(string, ' ');
+        ds_put_buffer(string, buf, n);
+        if (n > sizeof buf) {
+            ds_put_cstr(string, "...");
+        }
+    }
+    free(linkname);
+}
+#endif
+
+/* Returns a malloc()'d string describing 'fd', for use in logging. */
+char *
+describe_fd(int fd)
+{
+    struct ds string;
+    struct stat s;
+
+    ds_init(&string);
+#ifndef _WIN32
+    if (fstat(fd, &s)) {
+        ds_put_format(&string, "fstat failed (%s)", ovs_strerror(errno));
+    } else if (S_ISSOCK(s.st_mode)) {
+        describe_sockaddr(&string, fd, getsockname);
+        ds_put_cstr(&string, "<->");
+        describe_sockaddr(&string, fd, getpeername);
+    } else {
+        ds_put_cstr(&string, (isatty(fd) ? "tty"
+                              : S_ISDIR(s.st_mode) ? "directory"
+                              : S_ISCHR(s.st_mode) ? "character device"
+                              : S_ISBLK(s.st_mode) ? "block device"
+                              : S_ISREG(s.st_mode) ? "file"
+                              : S_ISFIFO(s.st_mode) ? "FIFO"
+                              : S_ISLNK(s.st_mode) ? "symbolic link"
+                              : "unknown"));
+#ifdef __linux__
+        put_fd_filename(&string, fd);
+#endif
+    }
+#else
+    ds_put_format(&string,"file descriptor");
+#endif /* _WIN32 */
+    return ds_steal_cstr(&string);
+}
+
+\f
+/* sockaddr_storage helpers. */
+
+/* Returns the IPv4 or IPv6 port in 'ss'. */
+uint16_t
+ss_get_port(const struct sockaddr_storage *ss)
+{
+    if (ss->ss_family == AF_INET) {
+        const struct sockaddr_in *sin
+            = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in *, ss);
+        return ntohs(sin->sin_port);
+    } else if (ss->ss_family == AF_INET6) {
+        const struct sockaddr_in6 *sin6
+            = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in6 *, ss);
+        return ntohs(sin6->sin6_port);
+    } else {
+        OVS_NOT_REACHED();
+    }
+}
+
+/* Formats the IPv4 or IPv6 address in 'ss' into the 'bufsize' bytes in 'buf'.
+ * If 'ss' is an IPv6 address, puts square brackets around the address.
+ * 'bufsize' should be at least SS_NTOP_BUFSIZE.
+ *
+ * Returns 'buf'. */
+char *
+ss_format_address(const struct sockaddr_storage *ss,
+                  char *buf, size_t bufsize)
+{
+    ovs_assert(bufsize >= SS_NTOP_BUFSIZE);
+    if (ss->ss_family == AF_INET) {
+        const struct sockaddr_in *sin
+            = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in *, ss);
+
+        snprintf(buf, bufsize, IP_FMT, IP_ARGS(sin->sin_addr.s_addr));
+    } else if (ss->ss_family == AF_INET6) {
+        const struct sockaddr_in6 *sin6
+            = ALIGNED_CAST(const struct sockaddr_in6 *, ss);
+
+        buf[0] = '[';
+        inet_ntop(AF_INET6, sin6->sin6_addr.s6_addr, buf + 1, bufsize - 1);
+        strcpy(strchr(buf, '\0'), "]");
+    } else {
+        OVS_NOT_REACHED();
+    }
+
+    return buf;
+}
+
+size_t
+ss_length(const struct sockaddr_storage *ss)
+{
+    switch (ss->ss_family) {
+    case AF_INET:
+        return sizeof(struct sockaddr_in);
+
+    case AF_INET6:
+        return sizeof(struct sockaddr_in6);
+
+    default:
+        OVS_NOT_REACHED();
+    }
+}
+
+/* For Windows socket calls, 'errno' is not set.  One has to call
+ * WSAGetLastError() to get the error number and then pass it to
+ * this function to get the correct error string.
+ *
+ * ovs_strerror() calls strerror_r() and would not get the correct error
+ * string for Windows sockets, but is good for POSIX. */
+const char *
+sock_strerror(int error)
+{
+#ifdef _WIN32
+    return ovs_format_message(error);
+#else
+    return ovs_strerror(error);
+#endif
+}