netlink-socket: Fix a couple of compilation warnings.
[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     DWORD read_ioctl;
85 #else
86     int fd;
87 #endif
88     uint32_t next_seq;
89     uint32_t pid;
90     int protocol;
91     unsigned int rcvbuf;        /* Receive buffer size (SO_RCVBUF). */
92 };
93
94 /* Compile-time limit on iovecs, so that we can allocate a maximum-size array
95  * of iovecs on the stack. */
96 #define MAX_IOVS 128
97
98 /* Maximum number of iovecs that may be passed to sendmsg, capped at a
99  * minimum of _XOPEN_IOV_MAX (16) and a maximum of MAX_IOVS.
100  *
101  * Initialized by nl_sock_create(). */
102 static int max_iovs;
103
104 static int nl_pool_alloc(int protocol, struct nl_sock **sockp);
105 static void nl_pool_release(struct nl_sock *);
106
107 /* Creates a new netlink socket for the given netlink 'protocol'
108  * (NETLINK_ROUTE, NETLINK_GENERIC, ...).  Returns 0 and sets '*sockp' to the
109  * new socket if successful, otherwise returns a positive errno value. */
110 int
111 nl_sock_create(int protocol, struct nl_sock **sockp)
112 {
113     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
114     struct nl_sock *sock;
115 #ifndef _WIN32
116     struct sockaddr_nl local, remote;
117 #endif
118     socklen_t local_size;
119     int rcvbuf;
120     int retval = 0;
121
122     if (ovsthread_once_start(&once)) {
123         int save_errno = errno;
124         errno = 0;
125
126         max_iovs = sysconf(_SC_UIO_MAXIOV);
127         if (max_iovs < _XOPEN_IOV_MAX) {
128             if (max_iovs == -1 && errno) {
129                 VLOG_WARN("sysconf(_SC_UIO_MAXIOV): %s", ovs_strerror(errno));
130             }
131             max_iovs = _XOPEN_IOV_MAX;
132         } else if (max_iovs > MAX_IOVS) {
133             max_iovs = MAX_IOVS;
134         }
135
136         errno = save_errno;
137         ovsthread_once_done(&once);
138     }
139
140     *sockp = NULL;
141     sock = xmalloc(sizeof *sock);
142
143 #ifdef _WIN32
144     sock->handle = CreateFile(OVS_DEVICE_NAME_USER,
145                               GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
146                               FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,
147                               NULL, OPEN_EXISTING,
148                               FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);
149
150     if (sock->handle == INVALID_HANDLE_VALUE) {
151         VLOG_ERR("fcntl: %s", ovs_lasterror_to_string());
152         goto error;
153     }
154
155     memset(&sock->overlapped, 0, sizeof sock->overlapped);
156     sock->overlapped.hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
157     if (sock->overlapped.hEvent == NULL) {
158         VLOG_ERR("fcntl: %s", ovs_lasterror_to_string());
159         goto error;
160     }
161     /* Initialize the type/ioctl to Generic */
162     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
163 #else
164     sock->fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, protocol);
165     if (sock->fd < 0) {
166         VLOG_ERR("fcntl: %s", ovs_strerror(errno));
167         goto error;
168     }
169 #endif
170
171     sock->protocol = protocol;
172     sock->next_seq = 1;
173
174     rcvbuf = 1024 * 1024;
175 #ifdef _WIN32
176     sock->rcvbuf = rcvbuf;
177     retval = get_sock_pid_from_kernel(sock);
178     if (retval != 0) {
179         goto error;
180     }
181 #else
182     if (setsockopt(sock->fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE,
183                    &rcvbuf, sizeof rcvbuf)) {
184         /* Only root can use SO_RCVBUFFORCE.  Everyone else gets EPERM.
185          * Warn only if the failure is therefore unexpected. */
186         if (errno != EPERM) {
187             VLOG_WARN_RL(&rl, "setting %d-byte socket receive buffer failed "
188                          "(%s)", rcvbuf, ovs_strerror(errno));
189         }
190     }
191
192     retval = get_socket_rcvbuf(sock->fd);
193     if (retval < 0) {
194         retval = -retval;
195         goto error;
196     }
197     sock->rcvbuf = retval;
198
199     /* Connect to kernel (pid 0) as remote address. */
200     memset(&remote, 0, sizeof remote);
201     remote.nl_family = AF_NETLINK;
202     remote.nl_pid = 0;
203     if (connect(sock->fd, (struct sockaddr *) &remote, sizeof remote) < 0) {
204         VLOG_ERR("connect(0): %s", ovs_strerror(errno));
205         goto error;
206     }
207
208     /* Obtain pid assigned by kernel. */
209     local_size = sizeof local;
210     if (getsockname(sock->fd, (struct sockaddr *) &local, &local_size) < 0) {
211         VLOG_ERR("getsockname: %s", ovs_strerror(errno));
212         goto error;
213     }
214     if (local_size < sizeof local || local.nl_family != AF_NETLINK) {
215         VLOG_ERR("getsockname returned bad Netlink name");
216         retval = EINVAL;
217         goto error;
218     }
219     sock->pid = local.nl_pid;
220 #endif
221
222     *sockp = sock;
223     return 0;
224
225 error:
226     if (retval == 0) {
227         retval = errno;
228         if (retval == 0) {
229             retval = EINVAL;
230         }
231     }
232 #ifdef _WIN32
233     if (sock->overlapped.hEvent) {
234         CloseHandle(sock->overlapped.hEvent);
235     }
236     if (sock->handle != INVALID_HANDLE_VALUE) {
237         CloseHandle(sock->handle);
238     }
239 #else
240     if (sock->fd >= 0) {
241         close(sock->fd);
242     }
243 #endif
244     free(sock);
245     return retval;
246 }
247
248 /* Creates a new netlink socket for the same protocol as 'src'.  Returns 0 and
249  * sets '*sockp' to the new socket if successful, otherwise returns a positive
250  * errno value.  */
251 int
252 nl_sock_clone(const struct nl_sock *src, struct nl_sock **sockp)
253 {
254     return nl_sock_create(src->protocol, sockp);
255 }
256
257 /* Destroys netlink socket 'sock'. */
258 void
259 nl_sock_destroy(struct nl_sock *sock)
260 {
261     if (sock) {
262 #ifdef _WIN32
263         if (sock->overlapped.hEvent) {
264             CloseHandle(sock->overlapped.hEvent);
265         }
266         CloseHandle(sock->handle);
267 #else
268         close(sock->fd);
269 #endif
270         free(sock);
271     }
272 }
273
274 #ifdef _WIN32
275 /* Reads the pid for 'sock' generated in the kernel datapath. The function
276  * follows a transaction semantic. Eventually this function should call into
277  * nl_transact. */
278 static int
279 get_sock_pid_from_kernel(struct nl_sock *sock)
280 {
281     struct nl_transaction txn;
282     struct ofpbuf request;
283     uint64_t request_stub[128];
284     struct ofpbuf reply;
285     uint64_t reply_stub[128];
286     struct ovs_header *ovs_header;
287     struct nlmsghdr *nlmsg;
288     uint32_t seq;
289     int retval;
290     DWORD bytes;
291     int ovs_msg_size = sizeof (struct nlmsghdr) + sizeof (struct genlmsghdr) +
292                        sizeof (struct ovs_header);
293
294     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
295     txn.request = &request;
296     ofpbuf_use_stub(&reply, reply_stub, sizeof reply_stub);
297     txn.reply = &reply;
298
299     seq = nl_sock_allocate_seq(sock, 1);
300     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
301                           OVS_CTRL_CMD_WIN_GET_PID, OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
302     nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn.request);
303     nlmsg->nlmsg_seq = seq;
304
305     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
306     ovs_header->dp_ifindex = 0;
307     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&reply, ovs_msg_size);
308
309     if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_TRANSACT,
310                          ofpbuf_data(txn.request), ofpbuf_size(txn.request),
311                          ofpbuf_data(txn.reply), ofpbuf_size(txn.reply),
312                          &bytes, NULL)) {
313         retval = EINVAL;
314         goto done;
315     } else {
316         if (bytes < ovs_msg_size) {
317             retval = EINVAL;
318             goto done;
319         }
320
321         nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn.reply);
322         if (nlmsg->nlmsg_seq != seq) {
323             retval = EINVAL;
324             goto done;
325         }
326         sock->pid = nlmsg->nlmsg_pid;
327     }
328     retval = 0;
329
330 done:
331     ofpbuf_uninit(&request);
332     ofpbuf_uninit(&reply);
333     return retval;
334 }
335 #endif  /* _WIN32 */
336
337 #ifdef _WIN32
338 static int __inline
339 nl_sock_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group, bool join)
340 {
341     struct ofpbuf request;
342     uint64_t request_stub[128];
343     struct ovs_header *ovs_header;
344     struct nlmsghdr *nlmsg;
345     int error;
346
347     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
348
349     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
350                           OVS_CTRL_CMD_MC_SUBSCRIBE_REQ,
351                           OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
352
353     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
354     ovs_header->dp_ifindex = 0;
355
356     nl_msg_put_u32(&request, OVS_NL_ATTR_MCAST_GRP, multicast_group);
357     nl_msg_put_u8(&request, OVS_NL_ATTR_MCAST_JOIN, join ? 1 : 0);
358
359     error = nl_sock_send(sock, &request, true);
360     ofpbuf_uninit(&request);
361     return error;
362 }
363 #endif
364 /* Tries to add 'sock' as a listener for 'multicast_group'.  Returns 0 if
365  * successful, otherwise a positive errno value.
366  *
367  * A socket that is subscribed to a multicast group that receives asynchronous
368  * notifications must not be used for Netlink transactions or dumps, because
369  * transactions and dumps can cause notifications to be lost.
370  *
371  * Multicast group numbers are always positive.
372  *
373  * It is not an error to attempt to join a multicast group to which a socket
374  * already belongs. */
375 int
376 nl_sock_join_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group)
377 {
378 #ifdef _WIN32
379     /* Set the socket type as a "multicast" socket */
380     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ_EVENT;
381     int error = nl_sock_mcgroup(sock, multicast_group, true);
382     if (error) {
383         sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
384         VLOG_WARN("could not join multicast group %u (%s)",
385                   multicast_group, ovs_strerror(error));
386         return error;
387     }
388 #else
389     if (setsockopt(sock->fd, SOL_NETLINK, NETLINK_ADD_MEMBERSHIP,
390                    &multicast_group, sizeof multicast_group) < 0) {
391         VLOG_WARN("could not join multicast group %u (%s)",
392                   multicast_group, ovs_strerror(errno));
393         return errno;
394     }
395 #endif
396     return 0;
397 }
398
399 #ifdef _WIN32
400 int
401 nl_sock_subscribe_packets(struct nl_sock *sock)
402 {
403     int error;
404
405     if (sock->read_ioctl != OVS_IOCTL_READ) {
406         return EINVAL;
407     }
408
409     error = nl_sock_subscribe_packet__(sock, true);
410     if (error) {
411         VLOG_WARN("could not unsubscribe packets (%s)",
412                   ovs_strerror(errno));
413         return error;
414     }
415     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ_PACKET;
416
417     return 0;
418 }
419
420 int
421 nl_sock_unsubscribe_packets(struct nl_sock *sock)
422 {
423     ovs_assert(sock->read_ioctl == OVS_IOCTL_READ_PACKET);
424
425     int error = nl_sock_subscribe_packet__(sock, false);
426     if (error) {
427         VLOG_WARN("could not subscribe to packets (%s)",
428                   ovs_strerror(errno));
429         return error;
430     }
431
432     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
433     return 0;
434 }
435
436 int
437 nl_sock_subscribe_packet__(struct nl_sock *sock, bool subscribe)
438 {
439     struct ofpbuf request;
440     uint64_t request_stub[128];
441     struct ovs_header *ovs_header;
442     struct nlmsghdr *nlmsg;
443     int error;
444
445     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
446     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
447                           OVS_CTRL_CMD_PACKET_SUBSCRIBE_REQ,
448                           OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
449
450     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
451     ovs_header->dp_ifindex = 0;
452     nl_msg_put_u8(&request, OVS_NL_ATTR_PACKET_SUBSCRIBE, subscribe ? 1 : 0);
453     nl_msg_put_u32(&request, OVS_NL_ATTR_PACKET_PID, sock->pid);
454
455     error = nl_sock_send(sock, &request, true);
456     ofpbuf_uninit(&request);
457     return error;
458 }
459 #endif
460
461 /* Tries to make 'sock' stop listening to 'multicast_group'.  Returns 0 if
462  * successful, otherwise a positive errno value.
463  *
464  * Multicast group numbers are always positive.
465  *
466  * It is not an error to attempt to leave a multicast group to which a socket
467  * does not belong.
468  *
469  * On success, reading from 'sock' will still return any messages that were
470  * received on 'multicast_group' before the group was left. */
471 int
472 nl_sock_leave_mcgroup(struct nl_sock *sock, unsigned int multicast_group)
473 {
474 #ifdef _WIN32
475     int error = nl_sock_mcgroup(sock, multicast_group, false);
476     if (error) {
477         VLOG_WARN("could not leave multicast group %u (%s)",
478                    multicast_group, ovs_strerror(error));
479         return error;
480     }
481     sock->read_ioctl = OVS_IOCTL_READ;
482 #else
483     if (setsockopt(sock->fd, SOL_NETLINK, NETLINK_DROP_MEMBERSHIP,
484                    &multicast_group, sizeof multicast_group) < 0) {
485         VLOG_WARN("could not leave multicast group %u (%s)",
486                   multicast_group, ovs_strerror(errno));
487         return errno;
488     }
489 #endif
490     return 0;
491 }
492
493 static int
494 nl_sock_send__(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg,
495                uint32_t nlmsg_seq, bool wait)
496 {
497     struct nlmsghdr *nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(msg);
498     int error;
499
500     nlmsg->nlmsg_len = ofpbuf_size(msg);
501     nlmsg->nlmsg_seq = nlmsg_seq;
502     nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
503     do {
504         int retval;
505 #ifdef _WIN32
506         DWORD bytes;
507
508         if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_WRITE,
509                              ofpbuf_data(msg), ofpbuf_size(msg), NULL, 0,
510                              &bytes, NULL)) {
511             retval = -1;
512             /* XXX: Map to a more appropriate error based on GetLastError(). */
513             errno = EINVAL;
514         } else {
515             retval = ofpbuf_size(msg);
516         }
517 #else
518         retval = send(sock->fd, ofpbuf_data(msg), ofpbuf_size(msg),
519                       wait ? 0 : MSG_DONTWAIT);
520 #endif
521         error = retval < 0 ? errno : 0;
522     } while (error == EINTR);
523     log_nlmsg(__func__, error, ofpbuf_data(msg), ofpbuf_size(msg), sock->protocol);
524     if (!error) {
525         COVERAGE_INC(netlink_sent);
526     }
527     return error;
528 }
529
530 /* Tries to send 'msg', which must contain a Netlink message, to the kernel on
531  * 'sock'.  nlmsg_len in 'msg' will be finalized to match ofpbuf_size(msg), nlmsg_pid
532  * will be set to 'sock''s pid, and nlmsg_seq will be initialized to a fresh
533  * sequence number, before the message is sent.
534  *
535  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  If
536  * 'wait' is true, then the send will wait until buffer space is ready;
537  * otherwise, returns EAGAIN if the 'sock' send buffer is full. */
538 int
539 nl_sock_send(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg, bool wait)
540 {
541     return nl_sock_send_seq(sock, msg, nl_sock_allocate_seq(sock, 1), wait);
542 }
543
544 /* Tries to send 'msg', which must contain a Netlink message, to the kernel on
545  * 'sock'.  nlmsg_len in 'msg' will be finalized to match ofpbuf_size(msg), nlmsg_pid
546  * will be set to 'sock''s pid, and nlmsg_seq will be initialized to
547  * 'nlmsg_seq', before the message is sent.
548  *
549  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  If
550  * 'wait' is true, then the send will wait until buffer space is ready;
551  * otherwise, returns EAGAIN if the 'sock' send buffer is full.
552  *
553  * This function is suitable for sending a reply to a request that was received
554  * with sequence number 'nlmsg_seq'.  Otherwise, use nl_sock_send() instead. */
555 int
556 nl_sock_send_seq(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *msg,
557                  uint32_t nlmsg_seq, bool wait)
558 {
559     return nl_sock_send__(sock, msg, nlmsg_seq, wait);
560 }
561
562 static int
563 nl_sock_recv__(struct nl_sock *sock, struct ofpbuf *buf, bool wait)
564 {
565     /* We can't accurately predict the size of the data to be received.  The
566      * caller is supposed to have allocated enough space in 'buf' to handle the
567      * "typical" case.  To handle exceptions, we make available enough space in
568      * 'tail' to allow Netlink messages to be up to 64 kB long (a reasonable
569      * figure since that's the maximum length of a Netlink attribute). */
570     struct nlmsghdr *nlmsghdr;
571     uint8_t tail[65536];
572     struct iovec iov[2];
573     struct msghdr msg;
574     ssize_t retval;
575     int error;
576
577     ovs_assert(buf->allocated >= sizeof *nlmsghdr);
578     ofpbuf_clear(buf);
579
580     iov[0].iov_base = ofpbuf_base(buf);
581     iov[0].iov_len = buf->allocated;
582     iov[1].iov_base = tail;
583     iov[1].iov_len = sizeof tail;
584
585     memset(&msg, 0, sizeof msg);
586     msg.msg_iov = iov;
587     msg.msg_iovlen = 2;
588
589     /* Receive a Netlink message from the kernel.
590      *
591      * This works around a kernel bug in which the kernel returns an error code
592      * as if it were the number of bytes read.  It doesn't actually modify
593      * anything in the receive buffer in that case, so we can initialize the
594      * Netlink header with an impossible message length and then, upon success,
595      * check whether it changed. */
596     nlmsghdr = ofpbuf_base(buf);
597     do {
598         nlmsghdr->nlmsg_len = UINT32_MAX;
599 #ifdef _WIN32
600         DWORD bytes;
601         if (!DeviceIoControl(sock->handle, sock->read_ioctl,
602                              NULL, 0, tail, sizeof tail, &bytes, NULL)) {
603             retval = -1;
604             errno = EINVAL;
605         } else {
606             retval = bytes;
607             if (retval == 0) {
608                 retval = -1;
609                 errno = EAGAIN;
610             } else {
611                 if (retval >= buf->allocated) {
612                     ofpbuf_reinit(buf, retval);
613                     nlmsghdr = ofpbuf_base(buf);
614                     nlmsghdr->nlmsg_len = UINT32_MAX;
615                 }
616                 memcpy(ofpbuf_data(buf), tail, retval);
617                 ofpbuf_set_size(buf, retval);
618             }
619         }
620 #else
621         retval = recvmsg(sock->fd, &msg, wait ? 0 : MSG_DONTWAIT);
622 #endif
623         error = (retval < 0 ? errno
624                  : retval == 0 ? ECONNRESET /* not possible? */
625                  : nlmsghdr->nlmsg_len != UINT32_MAX ? 0
626                  : retval);
627     } while (error == EINTR);
628     if (error) {
629         if (error == ENOBUFS) {
630             /* Socket receive buffer overflow dropped one or more messages that
631              * the kernel tried to send to us. */
632             COVERAGE_INC(netlink_overflow);
633         }
634         return error;
635     }
636
637     if (msg.msg_flags & MSG_TRUNC) {
638         VLOG_ERR_RL(&rl, "truncated message (longer than %"PRIuSIZE" bytes)",
639                     sizeof tail);
640         return E2BIG;
641     }
642
643     if (retval < sizeof *nlmsghdr
644         || nlmsghdr->nlmsg_len < sizeof *nlmsghdr
645         || nlmsghdr->nlmsg_len > retval) {
646         VLOG_ERR_RL(&rl, "received invalid nlmsg (%"PRIuSIZE" bytes < %"PRIuSIZE")",
647                     retval, sizeof *nlmsghdr);
648         return EPROTO;
649     }
650 #ifndef _WIN32
651     ofpbuf_set_size(buf, MIN(retval, buf->allocated));
652     if (retval > buf->allocated) {
653         COVERAGE_INC(netlink_recv_jumbo);
654         ofpbuf_put(buf, tail, retval - buf->allocated);
655     }
656 #endif
657
658     log_nlmsg(__func__, 0, ofpbuf_data(buf), ofpbuf_size(buf), sock->protocol);
659     COVERAGE_INC(netlink_received);
660
661     return 0;
662 }
663
664 /* Tries to receive a Netlink message from the kernel on 'sock' into 'buf'.  If
665  * 'wait' is true, waits for a message to be ready.  Otherwise, fails with
666  * EAGAIN if the 'sock' receive buffer is empty.
667  *
668  * The caller must have initialized 'buf' with an allocation of at least
669  * NLMSG_HDRLEN bytes.  For best performance, the caller should allocate enough
670  * space for a "typical" message.
671  *
672  * On success, returns 0 and replaces 'buf''s previous content by the received
673  * message.  This function expands 'buf''s allocated memory, as necessary, to
674  * hold the actual size of the received message.
675  *
676  * On failure, returns a positive errno value and clears 'buf' to zero length.
677  * 'buf' retains its previous memory allocation.
678  *
679  * Regardless of success or failure, this function resets 'buf''s headroom to
680  * 0. */
681 int
682 nl_sock_recv(struct nl_sock *sock, struct ofpbuf *buf, bool wait)
683 {
684     return nl_sock_recv__(sock, buf, wait);
685 }
686
687 static void
688 nl_sock_record_errors__(struct nl_transaction **transactions, size_t n,
689                         int error)
690 {
691     size_t i;
692
693     for (i = 0; i < n; i++) {
694         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
695
696         txn->error = error;
697         if (txn->reply) {
698             ofpbuf_clear(txn->reply);
699         }
700     }
701 }
702
703 static int
704 nl_sock_transact_multiple__(struct nl_sock *sock,
705                             struct nl_transaction **transactions, size_t n,
706                             size_t *done)
707 {
708     uint64_t tmp_reply_stub[1024 / 8];
709     struct nl_transaction tmp_txn;
710     struct ofpbuf tmp_reply;
711
712     uint32_t base_seq;
713     struct iovec iovs[MAX_IOVS];
714     struct msghdr msg;
715     int error;
716     int i;
717
718     base_seq = nl_sock_allocate_seq(sock, n);
719     *done = 0;
720     for (i = 0; i < n; i++) {
721         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
722         struct nlmsghdr *nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn->request);
723
724         nlmsg->nlmsg_len = ofpbuf_size(txn->request);
725         nlmsg->nlmsg_seq = base_seq + i;
726         nlmsg->nlmsg_pid = sock->pid;
727
728         iovs[i].iov_base = ofpbuf_data(txn->request);
729         iovs[i].iov_len = ofpbuf_size(txn->request);
730     }
731
732 #ifndef _WIN32
733     memset(&msg, 0, sizeof msg);
734     msg.msg_iov = iovs;
735     msg.msg_iovlen = n;
736     do {
737         error = sendmsg(sock->fd, &msg, 0) < 0 ? errno : 0;
738     } while (error == EINTR);
739
740     for (i = 0; i < n; i++) {
741         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
742
743         log_nlmsg(__func__, error, ofpbuf_data(txn->request),
744                   ofpbuf_size(txn->request), sock->protocol);
745     }
746     if (!error) {
747         COVERAGE_ADD(netlink_sent, n);
748     }
749
750     if (error) {
751         return error;
752     }
753
754     ofpbuf_use_stub(&tmp_reply, tmp_reply_stub, sizeof tmp_reply_stub);
755     tmp_txn.request = NULL;
756     tmp_txn.reply = &tmp_reply;
757     tmp_txn.error = 0;
758     while (n > 0) {
759         struct nl_transaction *buf_txn, *txn;
760         uint32_t seq;
761
762         /* Find a transaction whose buffer we can use for receiving a reply.
763          * If no such transaction is left, use tmp_txn. */
764         buf_txn = &tmp_txn;
765         for (i = 0; i < n; i++) {
766             if (transactions[i]->reply) {
767                 buf_txn = transactions[i];
768                 break;
769             }
770         }
771
772         /* Receive a reply. */
773         error = nl_sock_recv__(sock, buf_txn->reply, false);
774         if (error) {
775             if (error == EAGAIN) {
776                 nl_sock_record_errors__(transactions, n, 0);
777                 *done += n;
778                 error = 0;
779             }
780             break;
781         }
782
783         /* Match the reply up with a transaction. */
784         seq = nl_msg_nlmsghdr(buf_txn->reply)->nlmsg_seq;
785         if (seq < base_seq || seq >= base_seq + n) {
786             VLOG_DBG_RL(&rl, "ignoring unexpected seq %#"PRIx32, seq);
787             continue;
788         }
789         i = seq - base_seq;
790         txn = transactions[i];
791
792         /* Fill in the results for 'txn'. */
793         if (nl_msg_nlmsgerr(buf_txn->reply, &txn->error)) {
794             if (txn->reply) {
795                 ofpbuf_clear(txn->reply);
796             }
797             if (txn->error) {
798                 VLOG_DBG_RL(&rl, "received NAK error=%d (%s)",
799                             error, ovs_strerror(txn->error));
800             }
801         } else {
802             txn->error = 0;
803             if (txn->reply && txn != buf_txn) {
804                 /* Swap buffers. */
805                 struct ofpbuf *reply = buf_txn->reply;
806                 buf_txn->reply = txn->reply;
807                 txn->reply = reply;
808             }
809         }
810
811         /* Fill in the results for transactions before 'txn'.  (We have to do
812          * this after the results for 'txn' itself because of the buffer swap
813          * above.) */
814         nl_sock_record_errors__(transactions, i, 0);
815
816         /* Advance. */
817         *done += i + 1;
818         transactions += i + 1;
819         n -= i + 1;
820         base_seq += i + 1;
821     }
822     ofpbuf_uninit(&tmp_reply);
823 #else
824     error = 0;
825     uint8_t reply_buf[65536];
826     for (i = 0; i < n; i++) {
827         DWORD reply_len;
828         struct nl_transaction *txn = transactions[i];
829         struct nlmsghdr *request_nlmsg, *reply_nlmsg;
830
831         if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_TRANSACT,
832                              ofpbuf_data(txn->request),
833                              ofpbuf_size(txn->request),
834                              reply_buf, sizeof reply_buf,
835                              &reply_len, NULL)) {
836             /* XXX: Map to a more appropriate error. */
837             error = EINVAL;
838             break;
839         }
840
841         if (reply_len < sizeof *reply_nlmsg) {
842             nl_sock_record_errors__(transactions, n, 0);
843             VLOG_DBG_RL(&rl, "insufficient length of reply %#"PRIu32
844                 " for seq: %#"PRIx32, reply_len, request_nlmsg->nlmsg_seq);
845             break;
846         }
847
848         /* Validate the sequence number in the reply. */
849         request_nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(txn->request);
850         reply_nlmsg = (struct nlmsghdr *)reply_buf;
851
852         if (request_nlmsg->nlmsg_seq != reply_nlmsg->nlmsg_seq) {
853             ovs_assert(request_nlmsg->nlmsg_seq == reply_nlmsg->nlmsg_seq);
854             VLOG_DBG_RL(&rl, "mismatched seq request %#"PRIx32
855                 ", reply %#"PRIx32, request_nlmsg->nlmsg_seq,
856                 reply_nlmsg->nlmsg_seq);
857             break;
858         }
859
860         /* Handle errors embedded within the netlink message. */
861         ofpbuf_use_stub(&tmp_reply, reply_buf, sizeof reply_buf);
862         ofpbuf_set_size(&tmp_reply, sizeof reply_buf);
863         if (nl_msg_nlmsgerr(&tmp_reply, &txn->error)) {
864             if (txn->reply) {
865                 ofpbuf_clear(txn->reply);
866             }
867             if (txn->error) {
868                 VLOG_DBG_RL(&rl, "received NAK error=%d (%s)",
869                             error, ovs_strerror(txn->error));
870             }
871         } else {
872             txn->error = 0;
873             if (txn->reply) {
874                 /* Copy the reply to the buffer specified by the caller. */
875                 if (reply_len > txn->reply->allocated) {
876                     ofpbuf_reinit(txn->reply, reply_len);
877                 }
878                 memcpy(ofpbuf_data(txn->reply), reply_buf, reply_len);
879                 ofpbuf_set_size(txn->reply, reply_len);
880             }
881         }
882         ofpbuf_uninit(&tmp_reply);
883
884         /* Count the number of successful transactions. */
885         (*done)++;
886
887     }
888
889     if (!error) {
890         COVERAGE_ADD(netlink_sent, n);
891     }
892 #endif
893
894     return error;
895 }
896
897 static void
898 nl_sock_transact_multiple(struct nl_sock *sock,
899                           struct nl_transaction **transactions, size_t n)
900 {
901     int max_batch_count;
902     int error;
903
904     if (!n) {
905         return;
906     }
907
908     /* In theory, every request could have a 64 kB reply.  But the default and
909      * maximum socket rcvbuf size with typical Dom0 memory sizes both tend to
910      * be a bit below 128 kB, so that would only allow a single message in a
911      * "batch".  So we assume that replies average (at most) 4 kB, which allows
912      * a good deal of batching.
913      *
914      * In practice, most of the requests that we batch either have no reply at
915      * all or a brief reply. */
916     max_batch_count = MAX(sock->rcvbuf / 4096, 1);
917     max_batch_count = MIN(max_batch_count, max_iovs);
918
919     while (n > 0) {
920         size_t count, bytes;
921         size_t done;
922
923         /* Batch up to 'max_batch_count' transactions.  But cap it at about a
924          * page of requests total because big skbuffs are expensive to
925          * allocate in the kernel.  */
926 #if defined(PAGESIZE)
927         enum { MAX_BATCH_BYTES = MAX(1, PAGESIZE - 512) };
928 #else
929         enum { MAX_BATCH_BYTES = 4096 - 512 };
930 #endif
931         bytes = ofpbuf_size(transactions[0]->request);
932         for (count = 1; count < n && count < max_batch_count; count++) {
933             if (bytes + ofpbuf_size(transactions[count]->request) > MAX_BATCH_BYTES) {
934                 break;
935             }
936             bytes += ofpbuf_size(transactions[count]->request);
937         }
938
939         error = nl_sock_transact_multiple__(sock, transactions, count, &done);
940         transactions += done;
941         n -= done;
942
943         if (error == ENOBUFS) {
944             VLOG_DBG_RL(&rl, "receive buffer overflow, resending request");
945         } else if (error) {
946             VLOG_ERR_RL(&rl, "transaction error (%s)", ovs_strerror(error));
947             nl_sock_record_errors__(transactions, n, error);
948         }
949     }
950 }
951
952 static int
953 nl_sock_transact(struct nl_sock *sock, const struct ofpbuf *request,
954                  struct ofpbuf **replyp)
955 {
956     struct nl_transaction *transactionp;
957     struct nl_transaction transaction;
958
959     transaction.request = CONST_CAST(struct ofpbuf *, request);
960     transaction.reply = replyp ? ofpbuf_new(1024) : NULL;
961     transactionp = &transaction;
962
963     nl_sock_transact_multiple(sock, &transactionp, 1);
964
965     if (replyp) {
966         if (transaction.error) {
967             ofpbuf_delete(transaction.reply);
968             *replyp = NULL;
969         } else {
970             *replyp = transaction.reply;
971         }
972     }
973
974     return transaction.error;
975 }
976
977 /* Drain all the messages currently in 'sock''s receive queue. */
978 int
979 nl_sock_drain(struct nl_sock *sock)
980 {
981 #ifdef _WIN32
982     return 0;
983 #else
984     return drain_rcvbuf(sock->fd);
985 #endif
986 }
987
988 /* Starts a Netlink "dump" operation, by sending 'request' to the kernel on a
989  * Netlink socket created with the given 'protocol', and initializes 'dump' to
990  * reflect the state of the operation.
991  *
992  * 'request' must contain a Netlink message.  Before sending the message,
993  * nlmsg_len will be finalized to match request->size, and nlmsg_pid will be
994  * set to the Netlink socket's pid.  NLM_F_DUMP and NLM_F_ACK will be set in
995  * nlmsg_flags.
996  *
997  * The design of this Netlink socket library ensures that the dump is reliable.
998  *
999  * This function provides no status indication.  nl_dump_done() provides an
1000  * error status for the entire dump operation.
1001  *
1002  * The caller must eventually destroy 'request'.
1003  */
1004 void
1005 nl_dump_start(struct nl_dump *dump, int protocol, const struct ofpbuf *request)
1006 {
1007     nl_msg_nlmsghdr(request)->nlmsg_flags |= NLM_F_DUMP | NLM_F_ACK;
1008
1009     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1010     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1011     dump->status = nl_pool_alloc(protocol, &dump->sock);
1012     if (!dump->status) {
1013         dump->status = nl_sock_send__(dump->sock, request,
1014                                       nl_sock_allocate_seq(dump->sock, 1),
1015                                       true);
1016     }
1017     dump->nl_seq = nl_msg_nlmsghdr(request)->nlmsg_seq;
1018     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1019 }
1020
1021 static int
1022 nl_dump_refill(struct nl_dump *dump, struct ofpbuf *buffer)
1023     OVS_REQUIRES(dump->mutex)
1024 {
1025     struct nlmsghdr *nlmsghdr;
1026     int error;
1027
1028     while (!ofpbuf_size(buffer)) {
1029         error = nl_sock_recv__(dump->sock, buffer, false);
1030         if (error) {
1031             /* The kernel never blocks providing the results of a dump, so
1032              * error == EAGAIN means that we've read the whole thing, and
1033              * therefore transform it into EOF.  (The kernel always provides
1034              * NLMSG_DONE as a sentinel.  Some other thread must have received
1035              * that already but not yet signaled it in 'status'.)
1036              *
1037              * Any other error is just an error. */
1038             return error == EAGAIN ? EOF : error;
1039         }
1040
1041         nlmsghdr = nl_msg_nlmsghdr(buffer);
1042         if (dump->nl_seq != nlmsghdr->nlmsg_seq) {
1043             VLOG_DBG_RL(&rl, "ignoring seq %#"PRIx32" != expected %#"PRIx32,
1044                         nlmsghdr->nlmsg_seq, dump->nl_seq);
1045             ofpbuf_clear(buffer);
1046         }
1047     }
1048
1049     if (nl_msg_nlmsgerr(buffer, &error) && error) {
1050         VLOG_INFO_RL(&rl, "netlink dump request error (%s)",
1051                      ovs_strerror(error));
1052         ofpbuf_clear(buffer);
1053         return error;
1054     }
1055
1056     return 0;
1057 }
1058
1059 static int
1060 nl_dump_next__(struct ofpbuf *reply, struct ofpbuf *buffer)
1061 {
1062     struct nlmsghdr *nlmsghdr = nl_msg_next(buffer, reply);
1063     if (!nlmsghdr) {
1064         VLOG_WARN_RL(&rl, "netlink dump contains message fragment");
1065         return EPROTO;
1066     } else if (nlmsghdr->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1067         return EOF;
1068     } else {
1069         return 0;
1070     }
1071 }
1072
1073 /* Attempts to retrieve another reply from 'dump' into 'buffer'. 'dump' must
1074  * have been initialized with nl_dump_start(), and 'buffer' must have been
1075  * initialized. 'buffer' should be at least NL_DUMP_BUFSIZE bytes long.
1076  *
1077  * If successful, returns true and points 'reply->data' and
1078  * 'ofpbuf_size(reply)' to the message that was retrieved. The caller must not
1079  * modify 'reply' (because it points within 'buffer', which will be used by
1080  * future calls to this function).
1081  *
1082  * On failure, returns false and sets 'reply->data' to NULL and
1083  * 'ofpbuf_size(reply)' to 0.  Failure might indicate an actual error or merely
1084  * the end of replies.  An error status for the entire dump operation is
1085  * provided when it is completed by calling nl_dump_done().
1086  *
1087  * Multiple threads may call this function, passing the same nl_dump, however
1088  * each must provide independent buffers. This function may cache multiple
1089  * replies in the buffer, and these will be processed before more replies are
1090  * fetched. When this function returns false, other threads may continue to
1091  * process replies in their buffers, but they will not fetch more replies.
1092  */
1093 bool
1094 nl_dump_next(struct nl_dump *dump, struct ofpbuf *reply, struct ofpbuf *buffer)
1095 {
1096     int retval = 0;
1097
1098     /* If the buffer is empty, refill it.
1099      *
1100      * If the buffer is not empty, we don't check the dump's status.
1101      * Otherwise, we could end up skipping some of the dump results if thread A
1102      * hits EOF while thread B is in the midst of processing a batch. */
1103     if (!ofpbuf_size(buffer)) {
1104         ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1105         if (!dump->status) {
1106             /* Take the mutex here to avoid an in-kernel race.  If two threads
1107              * try to read from a Netlink dump socket at once, then the socket
1108              * error can be set to EINVAL, which will be encountered on the
1109              * next recv on that socket, which could be anywhere due to the way
1110              * that we pool Netlink sockets.  Serializing the recv calls avoids
1111              * the issue. */
1112             dump->status = nl_dump_refill(dump, buffer);
1113         }
1114         retval = dump->status;
1115         ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1116     }
1117
1118     /* Fetch the next message from the buffer. */
1119     if (!retval) {
1120         retval = nl_dump_next__(reply, buffer);
1121         if (retval) {
1122             /* Record 'retval' as the dump status, but don't overwrite an error
1123              * with EOF.  */
1124             ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1125             if (dump->status <= 0) {
1126                 dump->status = retval;
1127             }
1128             ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1129         }
1130     }
1131
1132     if (retval) {
1133         ofpbuf_set_data(reply, NULL);
1134         ofpbuf_set_size(reply, 0);
1135     }
1136     return !retval;
1137 }
1138
1139 /* Completes Netlink dump operation 'dump', which must have been initialized
1140  * with nl_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was error-free,
1141  * otherwise a positive errno value describing the problem. */
1142 int
1143 nl_dump_done(struct nl_dump *dump)
1144 {
1145     int status;
1146
1147     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1148     status = dump->status;
1149     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1150
1151     /* Drain any remaining messages that the client didn't read.  Otherwise the
1152      * kernel will continue to queue them up and waste buffer space.
1153      *
1154      * XXX We could just destroy and discard the socket in this case. */
1155     if (!status) {
1156         uint64_t tmp_reply_stub[NL_DUMP_BUFSIZE / 8];
1157         struct ofpbuf reply, buf;
1158
1159         ofpbuf_use_stub(&buf, tmp_reply_stub, sizeof tmp_reply_stub);
1160         while (nl_dump_next(dump, &reply, &buf)) {
1161             /* Nothing to do. */
1162         }
1163         ofpbuf_uninit(&buf);
1164
1165         ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1166         status = dump->status;
1167         ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1168         ovs_assert(status);
1169     }
1170
1171     nl_pool_release(dump->sock);
1172     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1173
1174     return status == EOF ? 0 : status;
1175 }
1176
1177 #ifdef _WIN32
1178 /* Pend an I/O request in the driver. The driver completes the I/O whenever
1179  * an event or a packet is ready to be read. Once the I/O is completed
1180  * the overlapped structure event associated with the pending I/O will be set
1181  */
1182 static int
1183 pend_io_request(struct nl_sock *sock)
1184 {
1185     struct ofpbuf request;
1186     uint64_t request_stub[128];
1187     struct ovs_header *ovs_header;
1188     struct nlmsghdr *nlmsg;
1189     uint32_t seq;
1190     int retval;
1191     int error;
1192     DWORD bytes;
1193     OVERLAPPED *overlapped = CONST_CAST(OVERLAPPED *, &sock->overlapped);
1194
1195     int ovs_msg_size = sizeof (struct nlmsghdr) + sizeof (struct genlmsghdr) +
1196                                sizeof (struct ovs_header);
1197
1198     ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
1199
1200     seq = nl_sock_allocate_seq(sock, 1);
1201     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID, 0,
1202                           OVS_CTRL_CMD_WIN_PEND_REQ, OVS_WIN_CONTROL_VERSION);
1203     nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(&request);
1204     nlmsg->nlmsg_seq = seq;
1205
1206     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(&request, sizeof *ovs_header);
1207     ovs_header->dp_ifindex = 0;
1208
1209     if (!DeviceIoControl(sock->handle, OVS_IOCTL_WRITE,
1210                          ofpbuf_data(&request), ofpbuf_size(&request),
1211                          NULL, 0, &bytes, overlapped)) {
1212         error = GetLastError();
1213         /* Check if the I/O got pended */
1214         if (error != ERROR_IO_INCOMPLETE && error != ERROR_IO_PENDING) {
1215             VLOG_ERR("nl_sock_wait failed - %s\n", ovs_format_message(error));
1216             retval = EINVAL;
1217             goto done;
1218         }
1219     } else {
1220         /* The I/O was completed synchronously */
1221         poll_immediate_wake();
1222     }
1223     retval = 0;
1224
1225 done:
1226     ofpbuf_uninit(&request);
1227     return retval;
1228 }
1229 #endif  /* _WIN32 */
1230
1231 /* Causes poll_block() to wake up when any of the specified 'events' (which is
1232  * a OR'd combination of POLLIN, POLLOUT, etc.) occur on 'sock'.
1233  * On Windows, 'sock' is not treated as const, and may be modified. */
1234 void
1235 nl_sock_wait(const struct nl_sock *sock, short int events)
1236 {
1237 #ifdef _WIN32
1238     if (sock->overlapped.Internal != STATUS_PENDING) {
1239         pend_io_request(CONST_CAST(struct nl_sock *, sock));
1240        /* XXX: poll_wevent_wait(sock->overlapped.hEvent); */
1241     }
1242     poll_immediate_wake(); /* XXX: temporary. */
1243 #else
1244     poll_fd_wait(sock->fd, events);
1245 #endif
1246 }
1247
1248 /* Returns the underlying fd for 'sock', for use in "poll()"-like operations
1249  * that can't use nl_sock_wait().
1250  *
1251  * It's a little tricky to use the returned fd correctly, because nl_sock does
1252  * "copy on write" to allow a single nl_sock to be used for notifications,
1253  * transactions, and dumps.  If 'sock' is used only for notifications and
1254  * transactions (and never for dump) then the usage is safe. */
1255 int
1256 nl_sock_fd(const struct nl_sock *sock)
1257 {
1258 #ifdef _WIN32
1259     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof sock->handle == sizeof(int));
1260     return (int)sock->handle;
1261 #else
1262     return sock->fd;
1263 #endif
1264 }
1265
1266 /* Returns the PID associated with this socket. */
1267 uint32_t
1268 nl_sock_pid(const struct nl_sock *sock)
1269 {
1270     return sock->pid;
1271 }
1272 \f
1273 /* Miscellaneous.  */
1274
1275 struct genl_family {
1276     struct hmap_node hmap_node;
1277     uint16_t id;
1278     char *name;
1279 };
1280
1281 static struct hmap genl_families = HMAP_INITIALIZER(&genl_families);
1282
1283 static const struct nl_policy family_policy[CTRL_ATTR_MAX + 1] = {
1284     [CTRL_ATTR_FAMILY_ID] = {.type = NL_A_U16},
1285     [CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS] = {.type = NL_A_NESTED, .optional = true},
1286 };
1287
1288 static struct genl_family *
1289 find_genl_family_by_id(uint16_t id)
1290 {
1291     struct genl_family *family;
1292
1293     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (family, hmap_node, hash_int(id, 0),
1294                              &genl_families) {
1295         if (family->id == id) {
1296             return family;
1297         }
1298     }
1299     return NULL;
1300 }
1301
1302 static void
1303 define_genl_family(uint16_t id, const char *name)
1304 {
1305     struct genl_family *family = find_genl_family_by_id(id);
1306
1307     if (family) {
1308         if (!strcmp(family->name, name)) {
1309             return;
1310         }
1311         free(family->name);
1312     } else {
1313         family = xmalloc(sizeof *family);
1314         family->id = id;
1315         hmap_insert(&genl_families, &family->hmap_node, hash_int(id, 0));
1316     }
1317     family->name = xstrdup(name);
1318 }
1319
1320 static const char *
1321 genl_family_to_name(uint16_t id)
1322 {
1323     if (id == GENL_ID_CTRL) {
1324         return "control";
1325     } else {
1326         struct genl_family *family = find_genl_family_by_id(id);
1327         return family ? family->name : "unknown";
1328     }
1329 }
1330
1331 #ifndef _WIN32
1332 static int
1333 do_lookup_genl_family(const char *name, struct nlattr **attrs,
1334                       struct ofpbuf **replyp)
1335 {
1336     struct nl_sock *sock;
1337     struct ofpbuf request, *reply;
1338     int error;
1339
1340     *replyp = NULL;
1341     error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &sock);
1342     if (error) {
1343         return error;
1344     }
1345
1346     ofpbuf_init(&request, 0);
1347     nl_msg_put_genlmsghdr(&request, 0, GENL_ID_CTRL, NLM_F_REQUEST,
1348                           CTRL_CMD_GETFAMILY, 1);
1349     nl_msg_put_string(&request, CTRL_ATTR_FAMILY_NAME, name);
1350     error = nl_sock_transact(sock, &request, &reply);
1351     ofpbuf_uninit(&request);
1352     if (error) {
1353         nl_sock_destroy(sock);
1354         return error;
1355     }
1356
1357     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + GENL_HDRLEN,
1358                          family_policy, attrs, ARRAY_SIZE(family_policy))
1359         || nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]) == 0) {
1360         nl_sock_destroy(sock);
1361         ofpbuf_delete(reply);
1362         return EPROTO;
1363     }
1364
1365     nl_sock_destroy(sock);
1366     *replyp = reply;
1367     return 0;
1368 }
1369 #else
1370 static int
1371 do_lookup_genl_family(const char *name, struct nlattr **attrs,
1372                       struct ofpbuf **replyp)
1373 {
1374     struct nlmsghdr *nlmsg;
1375     struct ofpbuf *reply;
1376     int error;
1377     uint16_t family_id;
1378     const char *family_name;
1379     uint32_t family_version;
1380     uint32_t family_attrmax;
1381     uint32_t mcgrp_id = OVS_WIN_NL_INVALID_MCGRP_ID;
1382     const char *mcgrp_name = NULL;
1383
1384     *replyp = NULL;
1385     reply = ofpbuf_new(1024);
1386
1387     /* CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS is supported only for VPORT family. */
1388     if (!strcmp(name, OVS_WIN_CONTROL_FAMILY)) {
1389         family_id = OVS_WIN_NL_CTRL_FAMILY_ID;
1390         family_name = OVS_WIN_CONTROL_FAMILY;
1391         family_version = OVS_WIN_CONTROL_VERSION;
1392         family_attrmax = OVS_WIN_CONTROL_ATTR_MAX;
1393     } else if (!strcmp(name, OVS_DATAPATH_FAMILY)) {
1394         family_id = OVS_WIN_NL_DATAPATH_FAMILY_ID;
1395         family_name = OVS_DATAPATH_FAMILY;
1396         family_version = OVS_DATAPATH_VERSION;
1397         family_attrmax = OVS_DP_ATTR_MAX;
1398     } else if (!strcmp(name, OVS_PACKET_FAMILY)) {
1399         family_id = OVS_WIN_NL_PACKET_FAMILY_ID;
1400         family_name = OVS_PACKET_FAMILY;
1401         family_version = OVS_PACKET_VERSION;
1402         family_attrmax = OVS_PACKET_ATTR_MAX;
1403     } else if (!strcmp(name, OVS_VPORT_FAMILY)) {
1404         family_id = OVS_WIN_NL_VPORT_FAMILY_ID;
1405         family_name = OVS_VPORT_FAMILY;
1406         family_version = OVS_VPORT_VERSION;
1407         family_attrmax = OVS_VPORT_ATTR_MAX;
1408         mcgrp_id = OVS_WIN_NL_VPORT_MCGRP_ID;
1409         mcgrp_name = OVS_VPORT_MCGROUP;
1410     } else if (!strcmp(name, OVS_FLOW_FAMILY)) {
1411         family_id = OVS_WIN_NL_FLOW_FAMILY_ID;
1412         family_name = OVS_FLOW_FAMILY;
1413         family_version = OVS_FLOW_VERSION;
1414         family_attrmax = OVS_FLOW_ATTR_MAX;
1415     } else if (!strcmp(name, OVS_WIN_NETDEV_FAMILY)) {
1416         family_id = OVS_WIN_NL_NETDEV_FAMILY_ID;
1417         family_name = OVS_WIN_NETDEV_FAMILY;
1418         family_version = OVS_WIN_NETDEV_VERSION;
1419         family_attrmax = OVS_WIN_NETDEV_ATTR_MAX;
1420     } else {
1421         ofpbuf_delete(reply);
1422         return EINVAL;
1423     }
1424
1425     nl_msg_put_genlmsghdr(reply, 0, GENL_ID_CTRL, 0,
1426                           CTRL_CMD_NEWFAMILY, family_version);
1427     /* CTRL_ATTR_HDRSIZE and CTRL_ATTR_OPS are not populated, but the
1428      * callers do not seem to need them. */
1429     nl_msg_put_u16(reply, CTRL_ATTR_FAMILY_ID, family_id);
1430     nl_msg_put_string(reply, CTRL_ATTR_FAMILY_NAME, family_name);
1431     nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_VERSION, family_version);
1432     nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_MAXATTR, family_attrmax);
1433
1434     if (mcgrp_id != OVS_WIN_NL_INVALID_MCGRP_ID) {
1435         size_t mcgrp_ofs1 = nl_msg_start_nested(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS);
1436         size_t mcgrp_ofs2= nl_msg_start_nested(reply,
1437             OVS_WIN_NL_VPORT_MCGRP_ID - OVS_WIN_NL_MCGRP_START_ID);
1438         nl_msg_put_u32(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID, mcgrp_id);
1439         ovs_assert(mcgrp_name != NULL);
1440         nl_msg_put_string(reply, CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME, mcgrp_name);
1441         nl_msg_end_nested(reply, mcgrp_ofs2);
1442         nl_msg_end_nested(reply, mcgrp_ofs1);
1443     }
1444
1445     /* Set the total length of the netlink message. */
1446     nlmsg = nl_msg_nlmsghdr(reply);
1447     nlmsg->nlmsg_len = ofpbuf_size(reply);
1448
1449     if (!nl_policy_parse(reply, NLMSG_HDRLEN + GENL_HDRLEN,
1450                          family_policy, attrs, ARRAY_SIZE(family_policy))
1451         || nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]) == 0) {
1452         ofpbuf_delete(reply);
1453         return EPROTO;
1454     }
1455
1456     *replyp = reply;
1457     return 0;
1458 }
1459 #endif
1460
1461 /* Finds the multicast group called 'group_name' in genl family 'family_name'.
1462  * When successful, writes its result to 'multicast_group' and returns 0.
1463  * Otherwise, clears 'multicast_group' and returns a positive error code.
1464  */
1465 int
1466 nl_lookup_genl_mcgroup(const char *family_name, const char *group_name,
1467                        unsigned int *multicast_group)
1468 {
1469     struct nlattr *family_attrs[ARRAY_SIZE(family_policy)];
1470     const struct nlattr *mc;
1471     struct ofpbuf *reply;
1472     unsigned int left;
1473     int error;
1474
1475     *multicast_group = 0;
1476     error = do_lookup_genl_family(family_name, family_attrs, &reply);
1477     if (error) {
1478         return error;
1479     }
1480
1481     if (!family_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS]) {
1482         error = EPROTO;
1483         goto exit;
1484     }
1485
1486     NL_NESTED_FOR_EACH (mc, left, family_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GROUPS]) {
1487         static const struct nl_policy mc_policy[] = {
1488             [CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID] = {.type = NL_A_U32},
1489             [CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME] = {.type = NL_A_STRING},
1490         };
1491
1492         struct nlattr *mc_attrs[ARRAY_SIZE(mc_policy)];
1493         const char *mc_name;
1494
1495         if (!nl_parse_nested(mc, mc_policy, mc_attrs, ARRAY_SIZE(mc_policy))) {
1496             error = EPROTO;
1497             goto exit;
1498         }
1499
1500         mc_name = nl_attr_get_string(mc_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GRP_NAME]);
1501         if (!strcmp(group_name, mc_name)) {
1502             *multicast_group =
1503                 nl_attr_get_u32(mc_attrs[CTRL_ATTR_MCAST_GRP_ID]);
1504             error = 0;
1505             goto exit;
1506         }
1507     }
1508     error = EPROTO;
1509
1510 exit:
1511     ofpbuf_delete(reply);
1512     return error;
1513 }
1514
1515 /* If '*number' is 0, translates the given Generic Netlink family 'name' to a
1516  * number and stores it in '*number'.  If successful, returns 0 and the caller
1517  * may use '*number' as the family number.  On failure, returns a positive
1518  * errno value and '*number' caches the errno value. */
1519 int
1520 nl_lookup_genl_family(const char *name, int *number)
1521 {
1522     if (*number == 0) {
1523         struct nlattr *attrs[ARRAY_SIZE(family_policy)];
1524         struct ofpbuf *reply;
1525         int error;
1526
1527         error = do_lookup_genl_family(name, attrs, &reply);
1528         if (!error) {
1529             *number = nl_attr_get_u16(attrs[CTRL_ATTR_FAMILY_ID]);
1530             define_genl_family(*number, name);
1531         } else {
1532             *number = -error;
1533         }
1534         ofpbuf_delete(reply);
1535
1536         ovs_assert(*number != 0);
1537     }
1538     return *number > 0 ? 0 : -*number;
1539 }
1540 \f
1541 struct nl_pool {
1542     struct nl_sock *socks[16];
1543     int n;
1544 };
1545
1546 static struct ovs_mutex pool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
1547 static struct nl_pool pools[MAX_LINKS] OVS_GUARDED_BY(pool_mutex);
1548
1549 static int
1550 nl_pool_alloc(int protocol, struct nl_sock **sockp)
1551 {
1552     struct nl_sock *sock = NULL;
1553     struct nl_pool *pool;
1554
1555     ovs_assert(protocol >= 0 && protocol < ARRAY_SIZE(pools));
1556
1557     ovs_mutex_lock(&pool_mutex);
1558     pool = &pools[protocol];
1559     if (pool->n > 0) {
1560         sock = pool->socks[--pool->n];
1561     }
1562     ovs_mutex_unlock(&pool_mutex);
1563
1564     if (sock) {
1565         *sockp = sock;
1566         return 0;
1567     } else {
1568         return nl_sock_create(protocol, sockp);
1569     }
1570 }
1571
1572 static void
1573 nl_pool_release(struct nl_sock *sock)
1574 {
1575     if (sock) {
1576         struct nl_pool *pool = &pools[sock->protocol];
1577
1578         ovs_mutex_lock(&pool_mutex);
1579         if (pool->n < ARRAY_SIZE(pool->socks)) {
1580             pool->socks[pool->n++] = sock;
1581             sock = NULL;
1582         }
1583         ovs_mutex_unlock(&pool_mutex);
1584
1585         nl_sock_destroy(sock);
1586     }
1587 }
1588
1589 /* Sends 'request' to the kernel on a Netlink socket for the given 'protocol'
1590  * (e.g. NETLINK_ROUTE or NETLINK_GENERIC) and waits for a response.  If
1591  * successful, returns 0.  On failure, returns a positive errno value.
1592  *
1593  * If 'replyp' is nonnull, then on success '*replyp' is set to the kernel's
1594  * reply, which the caller is responsible for freeing with ofpbuf_delete(), and
1595  * on failure '*replyp' is set to NULL.  If 'replyp' is null, then the kernel's
1596  * reply, if any, is discarded.
1597  *
1598  * Before the message is sent, nlmsg_len in 'request' will be finalized to
1599  * match ofpbuf_size(msg), nlmsg_pid will be set to the pid of the socket used
1600  * for sending the request, and nlmsg_seq will be initialized.
1601  *
1602  * The caller is responsible for destroying 'request'.
1603  *
1604  * Bare Netlink is an unreliable transport protocol.  This function layers
1605  * reliable delivery and reply semantics on top of bare Netlink.
1606  *
1607  * In Netlink, sending a request to the kernel is reliable enough, because the
1608  * kernel will tell us if the message cannot be queued (and we will in that
1609  * case put it on the transmit queue and wait until it can be delivered).
1610  *
1611  * Receiving the reply is the real problem: if the socket buffer is full when
1612  * the kernel tries to send the reply, the reply will be dropped.  However, the
1613  * kernel sets a flag that a reply has been dropped.  The next call to recv
1614  * then returns ENOBUFS.  We can then re-send the request.
1615  *
1616  * Caveats:
1617  *
1618  *      1. Netlink depends on sequence numbers to match up requests and
1619  *         replies.  The sender of a request supplies a sequence number, and
1620  *         the reply echos back that sequence number.
1621  *
1622  *         This is fine, but (1) some kernel netlink implementations are
1623  *         broken, in that they fail to echo sequence numbers and (2) this
1624  *         function will drop packets with non-matching sequence numbers, so
1625  *         that only a single request can be usefully transacted at a time.
1626  *
1627  *      2. Resending the request causes it to be re-executed, so the request
1628  *         needs to be idempotent.
1629  */
1630 int
1631 nl_transact(int protocol, const struct ofpbuf *request,
1632             struct ofpbuf **replyp)
1633 {
1634     struct nl_sock *sock;
1635     int error;
1636
1637     error = nl_pool_alloc(protocol, &sock);
1638     if (error) {
1639         *replyp = NULL;
1640         return error;
1641     }
1642
1643     error = nl_sock_transact(sock, request, replyp);
1644
1645     nl_pool_release(sock);
1646     return error;
1647 }
1648
1649 /* Sends the 'request' member of the 'n' transactions in 'transactions' on a
1650  * Netlink socket for the given 'protocol' (e.g. NETLINK_ROUTE or
1651  * NETLINK_GENERIC), in order, and receives responses to all of them.  Fills in
1652  * the 'error' member of each transaction with 0 if it was successful,
1653  * otherwise with a positive errno value.  If 'reply' is nonnull, then it will
1654  * be filled with the reply if the message receives a detailed reply.  In other
1655  * cases, i.e. where the request failed or had no reply beyond an indication of
1656  * success, 'reply' will be cleared if it is nonnull.
1657  *
1658  * The caller is responsible for destroying each request and reply, and the
1659  * transactions array itself.
1660  *
1661  * Before sending each message, this function will finalize nlmsg_len in each
1662  * 'request' to match the ofpbuf's size, set nlmsg_pid to the pid of the socket
1663  * used for the transaction, and initialize nlmsg_seq.
1664  *
1665  * Bare Netlink is an unreliable transport protocol.  This function layers
1666  * reliable delivery and reply semantics on top of bare Netlink.  See
1667  * nl_transact() for some caveats.
1668  */
1669 void
1670 nl_transact_multiple(int protocol,
1671                      struct nl_transaction **transactions, size_t n)
1672 {
1673     struct nl_sock *sock;
1674     int error;
1675
1676     error = nl_pool_alloc(protocol, &sock);
1677     if (!error) {
1678         nl_sock_transact_multiple(sock, transactions, n);
1679         nl_pool_release(sock);
1680     } else {
1681         nl_sock_record_errors__(transactions, n, error);
1682     }
1683 }
1684
1685 \f
1686 static uint32_t
1687 nl_sock_allocate_seq(struct nl_sock *sock, unsigned int n)
1688 {
1689     uint32_t seq = sock->next_seq;
1690
1691     sock->next_seq += n;
1692
1693     /* Make it impossible for the next request for sequence numbers to wrap
1694      * around to 0.  Start over with 1 to avoid ever using a sequence number of
1695      * 0, because the kernel uses sequence number 0 for notifications. */
1696     if (sock->next_seq >= UINT32_MAX / 2) {
1697         sock->next_seq = 1;
1698     }
1699
1700     return seq;
1701 }
1702
1703 static void
1704 nlmsghdr_to_string(const struct nlmsghdr *h, int protocol, struct ds *ds)
1705 {
1706     struct nlmsg_flag {
1707         unsigned int bits;
1708         const char *name;
1709     };
1710     static const struct nlmsg_flag flags[] = {
1711         { NLM_F_REQUEST, "REQUEST" },
1712         { NLM_F_MULTI, "MULTI" },
1713         { NLM_F_ACK, "ACK" },
1714         { NLM_F_ECHO, "ECHO" },
1715         { NLM_F_DUMP, "DUMP" },
1716         { NLM_F_ROOT, "ROOT" },
1717         { NLM_F_MATCH, "MATCH" },
1718         { NLM_F_ATOMIC, "ATOMIC" },
1719     };
1720     const struct nlmsg_flag *flag;
1721     uint16_t flags_left;
1722
1723     ds_put_format(ds, "nl(len:%"PRIu32", type=%"PRIu16,
1724                   h->nlmsg_len, h->nlmsg_type);
1725     if (h->nlmsg_type == NLMSG_NOOP) {
1726         ds_put_cstr(ds, "(no-op)");
1727     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
1728         ds_put_cstr(ds, "(error)");
1729     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1730         ds_put_cstr(ds, "(done)");
1731     } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_OVERRUN) {
1732         ds_put_cstr(ds, "(overrun)");
1733     } else if (h->nlmsg_type < NLMSG_MIN_TYPE) {
1734         ds_put_cstr(ds, "(reserved)");
1735     } else if (protocol == NETLINK_GENERIC) {
1736         ds_put_format(ds, "(%s)", genl_family_to_name(h->nlmsg_type));
1737     } else {
1738         ds_put_cstr(ds, "(family-defined)");
1739     }
1740     ds_put_format(ds, ", flags=%"PRIx16, h->nlmsg_flags);
1741     flags_left = h->nlmsg_flags;
1742     for (flag = flags; flag < &flags[ARRAY_SIZE(flags)]; flag++) {
1743         if ((flags_left & flag->bits) == flag->bits) {
1744             ds_put_format(ds, "[%s]", flag->name);
1745             flags_left &= ~flag->bits;
1746         }
1747     }
1748     if (flags_left) {
1749         ds_put_format(ds, "[OTHER:%"PRIx16"]", flags_left);
1750     }
1751     ds_put_format(ds, ", seq=%"PRIx32", pid=%"PRIu32,
1752                   h->nlmsg_seq, h->nlmsg_pid);
1753 }
1754
1755 static char *
1756 nlmsg_to_string(const struct ofpbuf *buffer, int protocol)
1757 {
1758     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1759     const struct nlmsghdr *h = ofpbuf_at(buffer, 0, NLMSG_HDRLEN);
1760     if (h) {
1761         nlmsghdr_to_string(h, protocol, &ds);
1762         if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {
1763             const struct nlmsgerr *e;
1764             e = ofpbuf_at(buffer, NLMSG_HDRLEN,
1765                           NLMSG_ALIGN(sizeof(struct nlmsgerr)));
1766             if (e) {
1767                 ds_put_format(&ds, " error(%d", e->error);
1768                 if (e->error < 0) {
1769                     ds_put_format(&ds, "(%s)", ovs_strerror(-e->error));
1770                 }
1771                 ds_put_cstr(&ds, ", in-reply-to(");
1772                 nlmsghdr_to_string(&e->msg, protocol, &ds);
1773                 ds_put_cstr(&ds, "))");
1774             } else {
1775                 ds_put_cstr(&ds, " error(truncated)");
1776             }
1777         } else if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
1778             int *error = ofpbuf_at(buffer, NLMSG_HDRLEN, sizeof *error);
1779             if (error) {
1780                 ds_put_format(&ds, " done(%d", *error);
1781                 if (*error < 0) {
1782                     ds_put_format(&ds, "(%s)", ovs_strerror(-*error));
1783                 }
1784                 ds_put_cstr(&ds, ")");
1785             } else {
1786                 ds_put_cstr(&ds, " done(truncated)");
1787             }
1788         } else if (protocol == NETLINK_GENERIC) {
1789             struct genlmsghdr *genl = nl_msg_genlmsghdr(buffer);
1790             if (genl) {
1791                 ds_put_format(&ds, ",genl(cmd=%"PRIu8",version=%"PRIu8")",
1792                               genl->cmd, genl->version);
1793             }
1794         }
1795     } else {
1796         ds_put_cstr(&ds, "nl(truncated)");
1797     }
1798     return ds.string;
1799 }
1800
1801 static void
1802 log_nlmsg(const char *function, int error,
1803           const void *message, size_t size, int protocol)
1804 {
1805     struct ofpbuf buffer;
1806     char *nlmsg;
1807
1808     if (!VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
1809         return;
1810     }
1811
1812     ofpbuf_use_const(&buffer, message, size);
1813     nlmsg = nlmsg_to_string(&buffer, protocol);
1814     VLOG_DBG_RL(&rl, "%s (%s): %s", function, ovs_strerror(error), nlmsg);
1815     free(nlmsg);
1816 }