datapath/datapath.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
   3  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   4  *
   5  * Significant portions of this file may be copied from parts of the Linux
   6  * kernel, by Linus Torvalds and others.
   7  */
   8
   9 /* Functions for managing the dp interface/device. */
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/if_arp.h>
  15 #include <linux/if_bridge.h>
  16 #include <linux/if_vlan.h>
  17 #include <linux/in.h>
  18 #include <linux/ip.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/time.h>
  21 #include <linux/etherdevice.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24 #include <linux/llc.h>
  25 #include <linux/mutex.h>
  26 #include <linux/percpu.h>
  27 #include <linux/rcupdate.h>
  28 #include <linux/tcp.h>
  29 #include <linux/udp.h>
  30 #include <linux/version.h>
  31 #include <linux/ethtool.h>
  32 #include <linux/random.h>
  33 #include <linux/wait.h>
  34 #include <asm/system.h>
  35 #include <asm/div64.h>
  36 #include <asm/bug.h>
  37 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  38 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  39 #include <linux/inetdevice.h>
  40 #include <linux/list.h>
  41 #include <linux/rculist.h>
  42 #include <linux/workqueue.h>
  43 #include <linux/dmi.h>
  44 #include <net/llc.h>
  45
  46 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  47 #include "datapath.h"
  48 #include "actions.h"
  49 #include "dp_dev.h"
  50 #include "flow.h"
  51
  52 #include "compat.h"
  53
  54
  55 int (*dp_ioctl_hook)(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd);
  56 EXPORT_SYMBOL(dp_ioctl_hook);
  57
  58 /* Datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  59  * by dp_mutex.
  60  *
  61  * dp_mutex nests inside the RTNL lock: if you need both you must take the RTNL
  62  * lock first.
  63  *
  64  * It is safe to access the datapath and net_bridge_port structures with just
  65  * dp_mutex.
  66  */
  67 static struct datapath *dps[ODP_MAX];
  68 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  69
  70 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  71 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  72
  73 static int new_nbp(struct datapath *, struct net_device *, int port_no);
  74
  75 /* Must be called with rcu_read_lock or dp_mutex. */
  76 struct datapath *get_dp(int dp_idx)
  77 {
  78         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= ODP_MAX)
  79                 return NULL;
  80         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_dp);
  83
  84 struct datapath *get_dp_locked(int dp_idx)
  85 {
  86         struct datapath *dp;
  87
  88         mutex_lock(&dp_mutex);
  89         dp = get_dp(dp_idx);
  90         if (dp)
  91                 mutex_lock(&dp->mutex);
  92         mutex_unlock(&dp_mutex);
  93         return dp;
  94 }
  95
  96 static inline size_t br_nlmsg_size(void)
  97 {
  98         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifinfomsg))
  99                + nla_total_size(IFNAMSIZ) /* IFLA_IFNAME */
 100                + nla_total_size(MAX_ADDR_LEN) /* IFLA_ADDRESS */
 101                + nla_total_size(4) /* IFLA_MASTER */
 102                + nla_total_size(4) /* IFLA_MTU */
 103                + nla_total_size(4) /* IFLA_LINK */
 104                + nla_total_size(1); /* IFLA_OPERSTATE */
 105 }
 106
 107 static int dp_fill_ifinfo(struct sk_buff *skb,
 108                           const struct net_bridge_port *port,
 109                           int event, unsigned int flags)
 110 {
 111         const struct datapath *dp = port->dp;
 112         const struct net_device *dev = port->dev;
 113         struct ifinfomsg *hdr;
 114         struct nlmsghdr *nlh;
 115
 116         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, event, sizeof(*hdr), flags);
 117         if (nlh == NULL)
 118                 return -EMSGSIZE;
 119
 120         hdr = nlmsg_data(nlh);
 121         hdr->ifi_family = AF_BRIDGE;
 122         hdr->__ifi_pad = 0;
 123         hdr->ifi_type = dev->type;
 124         hdr->ifi_index = dev->ifindex;
 125         hdr->ifi_flags = dev_get_flags(dev);
 126         hdr->ifi_change = 0;
 127
 128         NLA_PUT_STRING(skb, IFLA_IFNAME, dev->name);
 129         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MASTER, dp->ports[ODPP_LOCAL]->dev->ifindex);
 130         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MTU, dev->mtu);
 131 #ifdef IFLA_OPERSTATE
 132         NLA_PUT_U8(skb, IFLA_OPERSTATE,
 133                    netif_running(dev) ? dev->operstate : IF_OPER_DOWN);
 134 #endif
 135
 136         if (dev->addr_len)
 137                 NLA_PUT(skb, IFLA_ADDRESS, dev->addr_len, dev->dev_addr);
 138
 139         if (dev->ifindex != dev->iflink)
 140                 NLA_PUT_U32(skb, IFLA_LINK, dev->iflink);
 141
 142         return nlmsg_end(skb, nlh);
 143
 144 nla_put_failure:
 145         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 146         return -EMSGSIZE;
 147 }
 148
 149 static void dp_ifinfo_notify(int event, struct net_bridge_port *port)
 150 {
 151         struct net *net = dev_net(port->dev);
 152         struct sk_buff *skb;
 153         int err = -ENOBUFS;
 154
 155         skb = nlmsg_new(br_nlmsg_size(), GFP_KERNEL);
 156         if (skb == NULL)
 157                 goto errout;
 158
 159         err = dp_fill_ifinfo(skb, port, event, 0);
 160         if (err < 0) {
 161                 /* -EMSGSIZE implies BUG in br_nlmsg_size() */
 162                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 163                 kfree_skb(skb);
 164                 goto errout;
 165         }
 166         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_LINK, NULL, GFP_KERNEL);
 167         return;
 168 errout:
 169         if (err < 0)
 170                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_LINK, err);
 171 }
 172
 173 static void release_dp(struct kobject *kobj)
 174 {
 175         struct datapath *dp = container_of(kobj, struct datapath, ifobj);
 176         kfree(dp);
 177 }
 178
 179 struct kobj_type dp_ktype = {
 180         .release = release_dp
 181 };
 182
 183 static int create_dp(int dp_idx, const char __user *devnamep)
 184 {
 185         struct net_device *dp_dev;
 186         char devname[IFNAMSIZ];
 187         struct datapath *dp;
 188         int err;
 189         int i;
 190
 191         if (devnamep) {
 192                 err = -EFAULT;
 193                 if (strncpy_from_user(devname, devnamep, IFNAMSIZ - 1) < 0)
 194                         goto err;
 195                 devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 196         } else {
 197                 snprintf(devname, sizeof devname, "of%d", dp_idx);
 198         }
 199
 200         rtnl_lock();
 201         mutex_lock(&dp_mutex);
 202         err = -ENODEV;
 203         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 204                 goto err_unlock;
 205
 206         /* Exit early if a datapath with that number already exists.
 207          * (We don't use -EEXIST because that's ambiguous with 'devname'
 208          * conflicting with an existing network device name.) */
 209         err = -EBUSY;
 210         if (get_dp(dp_idx))
 211                 goto err_put_module;
 212
 213         err = -ENOMEM;
 214         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 215         if (dp == NULL)
 216                 goto err_put_module;
 217         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 218         mutex_init(&dp->mutex);
 219         dp->dp_idx = dp_idx;
 220         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 221                 skb_queue_head_init(&dp->queues[i]);
 222         init_waitqueue_head(&dp->waitqueue);
 223
 224         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 225          * /sys/class/net/<devname>/brif later, if sysfs is enabled. */
 226         dp->ifobj.kset = NULL;
 227         kobject_init(&dp->ifobj, &dp_ktype);
 228
 229         /* Allocate table. */
 230         err = -ENOMEM;
 231         rcu_assign_pointer(dp->table, dp_table_create(DP_L1_SIZE));
 232         if (!dp->table)
 233                 goto err_free_dp;
 234
 235         /* Set up our datapath device. */
 236         dp_dev = dp_dev_create(dp, devname, ODPP_LOCAL);
 237         err = PTR_ERR(dp_dev);
 238         if (IS_ERR(dp_dev))
 239                 goto err_destroy_table;
 240
 241         err = new_nbp(dp, dp_dev, ODPP_LOCAL);
 242         if (err) {
 243                 dp_dev_destroy(dp_dev);
 244                 goto err_destroy_table;
 245         }
 246
 247         dp->drop_frags = 0;
 248         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 249         if (!dp->stats_percpu)
 250                 goto err_destroy_local_port;
 251
 252         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 253         mutex_unlock(&dp_mutex);
 254         rtnl_unlock();
 255
 256         dp_sysfs_add_dp(dp);
 257
 258         return 0;
 259
 260 err_destroy_local_port:
 261         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 262 err_destroy_table:
 263         dp_table_destroy(dp->table, 0);
 264 err_free_dp:
 265         kfree(dp);
 266 err_put_module:
 267         module_put(THIS_MODULE);
 268 err_unlock:
 269         mutex_unlock(&dp_mutex);
 270         rtnl_unlock();
 271 err:
 272         return err;
 273 }
 274
 275 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 276 {
 277         struct net_bridge_port *p, *n;
 278         int i;
 279
 280         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 281                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 282                         dp_del_port(p);
 283
 284         dp_sysfs_del_dp(dp);
 285
 286         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 287
 288         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 289
 290         dp_table_destroy(dp->table, 1);
 291
 292         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 293                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 294         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 295                 kfree(dp->groups[i]);
 296         free_percpu(dp->stats_percpu);
 297         kobject_put(&dp->ifobj);
 298         module_put(THIS_MODULE);
 299 }
 300
 301 static int destroy_dp(int dp_idx)
 302 {
 303         struct datapath *dp;
 304         int err;
 305
 306         rtnl_lock();
 307         mutex_lock(&dp_mutex);
 308         dp = get_dp(dp_idx);
 309         err = -ENODEV;
 310         if (!dp)
 311                 goto err_unlock;
 312
 313         do_destroy_dp(dp);
 314         err = 0;
 315
 316 err_unlock:
 317         mutex_unlock(&dp_mutex);
 318         rtnl_unlock();
 319         return err;
 320 }
 321
 322 static void release_nbp(struct kobject *kobj)
 323 {
 324         struct net_bridge_port *p = container_of(kobj, struct net_bridge_port, kobj);
 325         kfree(p);
 326 }
 327
 328 struct kobj_type brport_ktype = {
 329 #ifdef CONFIG_SYSFS
 330         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 331 #endif
 332         .release = release_nbp
 333 };
 334
 335 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 336 static int new_nbp(struct datapath *dp, struct net_device *dev, int port_no)
 337 {
 338         struct net_bridge_port *p;
 339
 340         if (dev->br_port != NULL)
 341                 return -EBUSY;
 342
 343         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 344         if (!p)
 345                 return -ENOMEM;
 346
 347         dev_set_promiscuity(dev, 1);
 348         dev_hold(dev);
 349         p->port_no = port_no;
 350         p->dp = dp;
 351         p->dev = dev;
 352         if (!is_dp_dev(dev))
 353                 rcu_assign_pointer(dev->br_port, p);
 354         else {
 355                 /* It would make sense to assign dev->br_port here too, but
 356                  * that causes packets received on internal ports to get caught
 357                  * in dp_frame_hook().  In turn dp_frame_hook() can reject them
 358                  * back to network stack, but that's a waste of time. */
 359         }
 360         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 361         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 362         dp->n_ports++;
 363
 364         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 365          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 366         p->kobj.kset = NULL;
 367         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 368
 369         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 370
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static int add_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 375 {
 376         struct net_device *dev;
 377         struct datapath *dp;
 378         struct odp_port port;
 379         int port_no;
 380         int err;
 381
 382         err = -EFAULT;
 383         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 384                 goto out;
 385         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 386
 387         rtnl_lock();
 388         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 389         err = -ENODEV;
 390         if (!dp)
 391                 goto out_unlock_rtnl;
 392
 393         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 394                 if (!dp->ports[port_no])
 395                         goto got_port_no;
 396         err = -EFBIG;
 397         goto out_unlock_dp;
 398
 399 got_port_no:
 400         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL)) {
 401                 err = -ENODEV;
 402                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
 403                 if (!dev)
 404                         goto out_unlock_dp;
 405
 406                 err = -EINVAL;
 407                 if (dev->flags & IFF_LOOPBACK || dev->type != ARPHRD_ETHER ||
 408                     is_dp_dev(dev))
 409                         goto out_put;
 410         } else {
 411                 dev = dp_dev_create(dp, port.devname, port_no);
 412                 err = PTR_ERR(dev);
 413                 if (IS_ERR(dev))
 414                         goto out_unlock_dp;
 415                 dev_hold(dev);
 416         }
 417
 418         err = new_nbp(dp, dev, port_no);
 419         if (err)
 420                 goto out_put;
 421
 422         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 423
 424         err = __put_user(port_no, &port.port);
 425
 426 out_put:
 427         dev_put(dev);
 428 out_unlock_dp:
 429         mutex_unlock(&dp->mutex);
 430 out_unlock_rtnl:
 431         rtnl_unlock();
 432 out:
 433         return err;
 434 }
 435
 436 int dp_del_port(struct net_bridge_port *p)
 437 {
 438         ASSERT_RTNL();
 439
 440         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 441                 dp_sysfs_del_if(p);
 442         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 443
 444         p->dp->n_ports--;
 445
 446         if (is_dp_dev(p->dev)) {
 447                 /* Make sure that no packets arrive from now on, since
 448                  * dp_dev_xmit() will try to find itself through
 449                  * p->dp->ports[], and we're about to set that to null. */
 450                 netif_tx_disable(p->dev);
 451         }
 452
 453         /* First drop references to device. */
 454         dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 455         list_del_rcu(&p->node);
 456         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 457         rcu_assign_pointer(p->dev->br_port, NULL);
 458
 459         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 460         synchronize_rcu();
 461
 462         if (is_dp_dev(p->dev))
 463                 dp_dev_destroy(p->dev);
 464         dev_put(p->dev);
 465         kobject_put(&p->kobj);
 466
 467         return 0;
 468 }
 469
 470 static int del_port(int dp_idx, int port_no)
 471 {
 472         struct net_bridge_port *p;
 473         struct datapath *dp;
 474         LIST_HEAD(dp_devs);
 475         int err;
 476
 477         err = -EINVAL;
 478         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 479                 goto out;
 480
 481         rtnl_lock();
 482         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 483         err = -ENODEV;
 484         if (!dp)
 485                 goto out_unlock_rtnl;
 486
 487         p = dp->ports[port_no];
 488         err = -ENOENT;
 489         if (!p)
 490                 goto out_unlock_dp;
 491
 492         err = dp_del_port(p);
 493
 494 out_unlock_dp:
 495         mutex_unlock(&dp->mutex);
 496 out_unlock_rtnl:
 497         rtnl_unlock();
 498 out:
 499         return err;
 500 }
 501
 502 /* Must be called with rcu_read_lock. */
 503 static void
 504 do_port_input(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *skb)
 505 {
 506         /* Make our own copy of the packet.  Otherwise we will mangle the
 507          * packet for anyone who came before us (e.g. tcpdump via AF_PACKET).
 508          * (No one comes after us, since we tell handle_bridge() that we took
 509          * the packet.) */
 510         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 511         if (!skb)
 512                 return;
 513
 514         /* Push the Ethernet header back on. */
 515         skb_push(skb, ETH_HLEN);
 516         skb_reset_mac_header(skb);
 517         dp_process_received_packet(skb, p);
 518 }
 519
 520 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 521 void dp_process_received_packet(struct sk_buff *skb, struct net_bridge_port *p)
 522 {
 523         struct datapath *dp = p->dp;
 524         struct dp_stats_percpu *stats;
 525         struct odp_flow_key key;
 526         struct sw_flow *flow;
 527
 528         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 529
 530         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 531         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 532
 533         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 534                 if (dp->drop_frags) {
 535                         kfree_skb(skb);
 536                         stats->n_frags++;
 537                         return;
 538                 }
 539         }
 540
 541         flow = dp_table_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key);
 542         if (flow) {
 543                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 544                 flow_used(flow, skb);
 545                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 546                                 GFP_ATOMIC);
 547                 stats->n_hit++;
 548         } else {
 549                 stats->n_missed++;
 550                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, 0);
 551         }
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Used as br_handle_frame_hook.  (Cannot run bridge at the same time, even on
 556  * different set of devices!)
 557  */
 558 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 559 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 560 static struct sk_buff *dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p,
 561                                          struct sk_buff *skb)
 562 {
 563         do_port_input(p, skb);
 564         return NULL;
 565 }
 566 #elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,0)
 567 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 568 static int dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb)
 569 {
 570         do_port_input(p, *pskb);
 571         return 1;
 572 }
 573 #else
 574 #error
 575 #endif
 576
 577 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 578 /* This code is copied verbatim from net/dev/core.c in Xen's
 579  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call those functions
 580  * directly because they aren't exported. */
 581 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 582 {
 583         if (ptr < (void *)skb->tail)
 584                 return 1;
 585         if (__pskb_pull_tail(skb,
 586                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 587                 return 1;
 588         } else {
 589                 return 0;
 590         }
 591 }
 592
 593 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 594 {
 595         if (skb->proto_csum_blank) {
 596                 if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 597                         goto out;
 598                 if (!skb_pull_up_to(skb, skb->nh.iph + 1))
 599                         goto out;
 600                 skb->h.raw = (unsigned char *)skb->nh.iph + 4*skb->nh.iph->ihl;
 601                 switch (skb->nh.iph->protocol) {
 602                 case IPPROTO_TCP:
 603                         skb->csum = offsetof(struct tcphdr, check);
 604                         break;
 605                 case IPPROTO_UDP:
 606                         skb->csum = offsetof(struct udphdr, check);
 607                         break;
 608                 default:
 609                         if (net_ratelimit())
 610                                 printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 611                                        "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 612                                        " %d packet", skb->nh.iph->protocol);
 613                         goto out;
 614                 }
 615                 if (!skb_pull_up_to(skb, skb->h.raw + skb->csum + 2))
 616                         goto out;
 617                 skb->ip_summed = CHECKSUM_HW;
 618                 skb->proto_csum_blank = 0;
 619         }
 620         return 0;
 621 out:
 622         return -EPROTO;
 623 }
 624 #else
 625 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb) { return 0; }
 626 #endif /* CONFIG_XEN && linux == 2.6.18 */
 627
 628  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 629  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 630  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 631  *      from the bridge local port will also have this type.
 632  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 633  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 634  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 635  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 636  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 637  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 638  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 639  *      offloading (they produce type #5).
 640  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 641  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 642  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 643  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 644  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 645  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 646  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 647  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 648  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 649  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to
 650  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 651  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 652  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 653  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 654  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 655  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 656  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 657  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 658  *
 659  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 660  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 661  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 662  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 663  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 664  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 665  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 666  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 667  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 668  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 669  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 670  *
 671  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 672  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 673  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 674  * slightly more optimal behavior.*/
 675 void
 676 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 677 {
 678 #ifdef CHECKSUM_HW
 679         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW)
 680                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 681 #endif
 682 }
 683
 684 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 685  * unless we broke up a GSO packet. */
 686 static int
 687 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 688                       int queue_no, u32 arg)
 689 {
 690         struct sk_buff *nskb;
 691         int port_no;
 692         int err;
 693
 694         port_no = ODPP_LOCAL;
 695         if (skb->dev) {
 696                 if (skb->dev->br_port)
 697                         port_no = skb->dev->br_port->port_no;
 698                 else if (is_dp_dev(skb->dev))
 699                         port_no = dp_dev_priv(skb->dev)->port_no;
 700         }
 701
 702         do {
 703                 struct odp_msg *header;
 704
 705                 nskb = skb->next;
 706                 skb->next = NULL;
 707
 708                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 709                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 710                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 711                  * packets that do not have their checksum computed.
 712                  */
 713                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 714                 if (err)
 715                         goto err_kfree_skbs;
 716 #ifndef CHECKSUM_HW
 717                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 718 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 719                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 720                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 721                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 722                          * purpose, but we should point the transport header to
 723                          * it anyway for backward compatibility, as
 724                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 725                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 726                                                  skb_headroom(skb));
 727 #endif
 728                         err = skb_checksum_help(skb);
 729                         if (err)
 730                                 goto err_kfree_skbs;
 731                 }
 732 #else
 733                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW) {
 734                         err = skb_checksum_help(skb, 0);
 735                         if (err)
 736                                 goto err_kfree_skbs;
 737                 }
 738 #endif
 739
 740                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 741                 if (err)
 742                         goto err_kfree_skbs;
 743
 744                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 745                 header->type = queue_no;
 746                 header->length = skb->len;
 747                 header->port = port_no;
 748                 header->reserved = 0;
 749                 header->arg = arg;
 750                 skb_queue_tail(queue, skb);
 751
 752                 skb = nskb;
 753         } while (skb);
 754         return 0;
 755
 756 err_kfree_skbs:
 757         kfree_skb(skb);
 758         while ((skb = nskb) != NULL) {
 759                 nskb = skb->next;
 760                 kfree_skb(skb);
 761         }
 762         return err;
 763 }
 764
 765 int
 766 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 767                   u32 arg)
 768 {
 769         struct dp_stats_percpu *stats;
 770         struct sk_buff_head *queue;
 771         int err;
 772
 773         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 774         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR);
 775
 776         queue = &dp->queues[queue_no];
 777         err = -ENOBUFS;
 778         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 779                 goto err_kfree_skb;
 780
 781         forward_ip_summed(skb);
 782
 783         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 784          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 785         if (skb_is_gso(skb)) {
 786                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 787                 if (nskb) {
 788                         kfree_skb(skb);
 789                         skb = nskb;
 790                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 791                                 err = PTR_ERR(skb);
 792                                 goto err;
 793                         }
 794                 } else {
 795                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 796                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 797                 }
 798         }
 799
 800         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 801         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 802         return err;
 803
 804 err_kfree_skb:
 805         kfree_skb(skb);
 806 err:
 807         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 808         stats->n_lost++;
 809         put_cpu();
 810
 811         return err;
 812 }
 813
 814 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 815 {
 816         dp->n_flows = 0;
 817         return dp_table_flush(dp);
 818 }
 819
 820 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 821 {
 822         unsigned int i;
 823
 824         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 825                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 826                 switch (a->type) {
 827                 case ODPAT_OUTPUT:
 828                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 829                                 return -EINVAL;
 830                         break;
 831
 832                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 833                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 834                                 return -EINVAL;
 835                         break;
 836
 837                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 838                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 839                                 return -EINVAL;
 840                         break;
 841
 842                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 843                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 844                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 845                                 return -EINVAL;
 846                         break;
 847
 848                 default:
 849                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 850                                 return -EOPNOTSUPP;
 851                         break;
 852                 }
 853         }
 854
 855         return 0;
 856 }
 857
 858 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 859 {
 860         struct sw_flow_actions *actions;
 861         int error;
 862
 863         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 864         error = PTR_ERR(actions);
 865         if (IS_ERR(actions))
 866                 goto error;
 867
 868         error = -EFAULT;
 869         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 870                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 871                 goto error_free_actions;
 872         error = validate_actions(actions);
 873         if (error)
 874                 goto error_free_actions;
 875
 876         return actions;
 877
 878 error_free_actions:
 879         kfree(actions);
 880 error:
 881         return ERR_PTR(error);
 882 }
 883
 884 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 885 {
 886         if (flow->used.tv_sec) {
 887                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 888                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 889         } else {
 890                 stats->used_sec = 0;
 891                 stats->used_nsec = 0;
 892         }
 893         stats->n_packets = flow->packet_count;
 894         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 895         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 896         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 897         stats->error = 0;
 898 }
 899
 900 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 901 {
 902         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 903         flow->tcp_flags = 0;
 904         flow->ip_tos = 0;
 905         flow->packet_count = 0;
 906         flow->byte_count = 0;
 907 }
 908
 909 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 910 {
 911         struct odp_flow_put uf;
 912         struct sw_flow *flow;
 913         struct dp_table *table;
 914         struct odp_flow_stats stats;
 915         int error;
 916
 917         error = -EFAULT;
 918         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 919                 goto error;
 920         uf.flow.key.reserved = 0;
 921
 922         table = rcu_dereference(dp->table);
 923         flow = dp_table_lookup(table, &uf.flow.key);
 924         if (!flow) {
 925                 /* No such flow. */
 926                 struct sw_flow_actions *acts;
 927
 928                 error = -ENOENT;
 929                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
 930                         goto error;
 931
 932                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
 933                 if (dp->n_flows >= table->n_buckets) {
 934                         error = -ENOSPC;
 935                         if (table->n_buckets >= DP_MAX_BUCKETS)
 936                                 goto error;
 937
 938                         error = dp_table_expand(dp);
 939                         if (error)
 940                                 goto error;
 941                         table = rcu_dereference(dp->table);
 942                 }
 943
 944                 /* Allocate flow. */
 945                 error = -ENOMEM;
 946                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
 947                 if (flow == NULL)
 948                         goto error;
 949                 flow->key = uf.flow.key;
 950                 spin_lock_init(&flow->lock);
 951                 clear_stats(flow);
 952
 953                 /* Obtain actions. */
 954                 acts = get_actions(&uf.flow);
 955                 error = PTR_ERR(acts);
 956                 if (IS_ERR(acts))
 957                         goto error_free_flow;
 958                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
 959
 960                 /* Put flow in bucket. */
 961                 error = dp_table_insert(table, flow);
 962                 if (error)
 963                         goto error_free_flow_acts;
 964                 dp->n_flows++;
 965                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
 966         } else {
 967                 /* We found a matching flow. */
 968                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
 969                 unsigned long int flags;
 970
 971                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
 972                 error = -EEXIST;
 973                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
 974                         goto error;
 975
 976                 /* Swap actions. */
 977                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
 978                 error = PTR_ERR(new_acts);
 979                 if (IS_ERR(new_acts))
 980                         goto error;
 981                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 982                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
 983                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
 984                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
 985                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
 986                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
 987                 } else {
 988                         kfree(new_acts);
 989                 }
 990
 991                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
 992                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
 993                 get_stats(flow, &stats);
 994                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
 995                         clear_stats(flow);
 996                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
 997         }
 998
 999         /* Copy stats to userspace. */
1000         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1001                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1002                 return -EFAULT;
1003         return 0;
1004
1005 error_free_flow_acts:
1006         kfree(flow->sf_acts);
1007 error_free_flow:
1008         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1009 error:
1010         return error;
1011 }
1012
1013 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1014 {
1015         union odp_action __user *actions;
1016         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1017         u32 n_actions;
1018
1019         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1020             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1021                 return -EFAULT;
1022
1023         if (!n_actions)
1024                 return 0;
1025
1026         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1027         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1028             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1029                                      sizeof(union odp_action) *
1030                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1031                 return -EFAULT;
1032
1033         return 0;
1034 }
1035
1036 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1037                         struct odp_flow __user *ufp)
1038 {
1039         struct odp_flow_stats stats;
1040         unsigned long int flags;
1041
1042         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1043         get_stats(flow, &stats);
1044
1045         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1046                 flow->tcp_flags = 0;
1047         }
1048         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1049
1050         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1051                 return -EFAULT;
1052         return put_actions(flow, ufp);
1053 }
1054
1055 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1056 {
1057         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1058         struct odp_flow uf;
1059         struct sw_flow *flow;
1060         int error;
1061
1062         error = -EFAULT;
1063         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1064                 goto error;
1065         uf.key.reserved = 0;
1066
1067         flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1068         error = -ENOENT;
1069         if (!flow)
1070                 goto error;
1071
1072         /* XXX redundant lookup */
1073         error = dp_table_delete(table, flow);
1074         if (error)
1075                 goto error;
1076
1077         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1078          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1079          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1080          * badly. */
1081         dp->n_flows--;
1082         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1083         flow_deferred_free(flow);
1084
1085 error:
1086         return error;
1087 }
1088
1089 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1090 {
1091         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1092         int i;
1093         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1094                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1095                 struct odp_flow uf;
1096                 struct sw_flow *flow;
1097                 int error;
1098
1099                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1100                         return -EFAULT;
1101                 uf.key.reserved = 0;
1102
1103                 flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1104                 if (!flow)
1105                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1106                 else
1107                         error = answer_query(flow, uf.flags, ufp);
1108                 if (error)
1109                         return -EFAULT;
1110         }
1111         return flowvec->n_flows;
1112 }
1113
1114 struct list_flows_cbdata {
1115         struct odp_flow __user *uflows;
1116         int n_flows;
1117         int listed_flows;
1118 };
1119
1120 static int list_flow(struct sw_flow *flow, void *cbdata_)
1121 {
1122         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1123         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1124         int error;
1125
1126         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1127                 return -EFAULT;
1128         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1129         if (error)
1130                 return error;
1131
1132         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1133                 return cbdata->listed_flows;
1134         return 0;
1135 }
1136
1137 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1138 {
1139         struct list_flows_cbdata cbdata;
1140         int error;
1141
1142         if (!flowvec->n_flows)
1143                 return 0;
1144
1145         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1146         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1147         cbdata.listed_flows = 0;
1148         error = dp_table_foreach(rcu_dereference(dp->table),
1149                                  list_flow, &cbdata);
1150         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1151 }
1152
1153 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1154                             int (*function)(struct datapath *,
1155                                             const struct odp_flowvec *))
1156 {
1157         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1158         struct odp_flowvec flowvec;
1159         int retval;
1160
1161         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1162         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1163             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1164                 return -EFAULT;
1165
1166         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1167                 return -EINVAL;
1168
1169         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1170                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1171                 return -EFAULT;
1172
1173         retval = function(dp, &flowvec);
1174         return (retval < 0 ? retval
1175                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1176                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1177 }
1178
1179 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1180 {
1181         struct odp_execute execute;
1182         struct odp_flow_key key;
1183         struct sk_buff *skb;
1184         struct sw_flow_actions *actions;
1185         struct ethhdr *eth;
1186         int err;
1187
1188         err = -EFAULT;
1189         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1190                 goto error;
1191
1192         err = -EINVAL;
1193         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1194                 goto error;
1195
1196         err = -ENOMEM;
1197         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1198         if (!actions)
1199                 goto error;
1200
1201         err = -EFAULT;
1202         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1203                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1204                 goto error_free_actions;
1205
1206         err = validate_actions(actions);
1207         if (err)
1208                 goto error_free_actions;
1209
1210         err = -ENOMEM;
1211         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1212         if (!skb)
1213                 goto error_free_actions;
1214         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS) {
1215                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[execute.in_port];
1216                 if (p)
1217                         skb->dev = p->dev;
1218         }
1219
1220         err = -EFAULT;
1221         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1222                            execute.length))
1223                 goto error_free_skb;
1224
1225         skb_reset_mac_header(skb);
1226         eth = eth_hdr(skb);
1227
1228         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1229          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1230          * device, which we may not have. */
1231         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1232                 skb->protocol = eth->h_proto;
1233         else
1234                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1235
1236         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1237         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1238                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1239         kfree(actions);
1240         return err;
1241
1242 error_free_skb:
1243         kfree_skb(skb);
1244 error_free_actions:
1245         kfree(actions);
1246 error:
1247         return err;
1248 }
1249
1250 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1251 {
1252         struct odp_stats stats;
1253         int i;
1254
1255         stats.n_flows = dp->n_flows;
1256         stats.cur_capacity = rcu_dereference(dp->table)->n_buckets;
1257         stats.max_capacity = DP_MAX_BUCKETS;
1258         stats.n_ports = dp->n_ports;
1259         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1260         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1261         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1262         for_each_possible_cpu(i) {
1263                 const struct dp_stats_percpu *s;
1264                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1265                 stats.n_frags += s->n_frags;
1266                 stats.n_hit += s->n_hit;
1267                 stats.n_missed += s->n_missed;
1268                 stats.n_lost += s->n_lost;
1269         }
1270         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1271         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1272         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1273 }
1274
1275 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1276 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1277 {
1278         struct net_bridge_port *p;
1279         int mtu = 0;
1280
1281         ASSERT_RTNL();
1282
1283         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1284                 struct net_device *dev = p->dev;
1285
1286                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1287                  * set. */
1288                 if (is_dp_dev(dev))
1289                         continue;
1290
1291                 if (!mtu || dev->mtu < mtu)
1292                         mtu = dev->mtu;
1293         }
1294
1295         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1296 }
1297
1298 static int
1299 put_port(const struct net_bridge_port *p, struct odp_port __user *uop)
1300 {
1301         struct odp_port op;
1302         memset(&op, 0, sizeof op);
1303         strncpy(op.devname, p->dev->name, sizeof op.devname);
1304         op.port = p->port_no;
1305         op.flags = is_dp_dev(p->dev) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1306         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1307 }
1308
1309 static int
1310 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1311 {
1312         struct odp_port port;
1313
1314         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1315                 return -EFAULT;
1316         if (port.devname[0]) {
1317                 struct net_bridge_port *p;
1318                 struct net_device *dev;
1319                 int err;
1320
1321                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1322
1323                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
1324                 if (!dev)
1325                         return -ENODEV;
1326
1327                 p = dev->br_port;
1328                 if (!p && is_dp_dev(dev)) {
1329                         struct dp_dev *dp_dev = dp_dev_priv(dev);
1330                         if (dp_dev->dp == dp)
1331                                 p = dp->ports[dp_dev->port_no];
1332                 }
1333                 err = p && p->dp == dp ? put_port(p, uport) : -ENOENT;
1334                 dev_put(dev);
1335
1336                 return err;
1337         } else {
1338                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1339                         return -EINVAL;
1340                 if (!dp->ports[port.port])
1341                         return -ENOENT;
1342                 return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1343         }
1344 }
1345
1346 static int
1347 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1348 {
1349         struct odp_portvec pv;
1350         struct net_bridge_port *p;
1351         int idx;
1352
1353         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1354                 return -EFAULT;
1355
1356         idx = 0;
1357         if (pv.n_ports) {
1358                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1359                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1360                                 return -EFAULT;
1361                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1362                                 break;
1363                 }
1364         }
1365         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1366 }
1367
1368 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1369 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1370 {
1371         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1372         kfree(g);
1373 }
1374
1375 static int
1376 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1377 {
1378         struct odp_port_group pg;
1379         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1380         int error;
1381
1382         error = -EFAULT;
1383         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1384                 goto error;
1385
1386         error = -EINVAL;
1387         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1388                 goto error;
1389
1390         error = -ENOMEM;
1391         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1392                             GFP_KERNEL);
1393         if (!new_group)
1394                 goto error;
1395
1396         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1397         error = -EFAULT;
1398         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1399                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1400                 goto error_free;
1401
1402         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1403         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1404         if (old_group)
1405                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1406         return 0;
1407
1408 error_free:
1409         kfree(new_group);
1410 error:
1411         return error;
1412 }
1413
1414 static int
1415 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1416 {
1417         struct odp_port_group pg;
1418         struct dp_port_group *g;
1419         u16 n_copy;
1420
1421         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1422                 return -EFAULT;
1423
1424         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1425                 return -EINVAL;
1426
1427         g = dp->groups[pg.group];
1428         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1429         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1430                 return -EFAULT;
1431
1432         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1433                 return -EFAULT;
1434
1435         return 0;
1436 }
1437
1438 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1439 {
1440         return (long)f->private_data;
1441 }
1442
1443 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1444 {
1445         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1446 }
1447
1448 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1449                            unsigned long argp)
1450 {
1451         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1452         struct datapath *dp;
1453         int drop_frags, listeners, port_no;
1454         int err;
1455
1456         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1457         switch (cmd) {
1458         case ODP_DP_CREATE:
1459                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1460                 goto exit;
1461
1462         case ODP_DP_DESTROY:
1463                 err = destroy_dp(dp_idx);
1464                 goto exit;
1465
1466         case ODP_PORT_ADD:
1467                 err = add_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1468                 goto exit;
1469
1470         case ODP_PORT_DEL:
1471                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1472                 if (!err)
1473                         err = del_port(dp_idx, port_no);
1474                 goto exit;
1475         }
1476
1477         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1478         err = -ENODEV;
1479         if (!dp)
1480                 goto exit;
1481
1482         switch (cmd) {
1483         case ODP_DP_STATS:
1484                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1485                 break;
1486
1487         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1488                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1489                 break;
1490
1491         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1492                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1493                 if (err)
1494                         break;
1495                 err = -EINVAL;
1496                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1497                         break;
1498                 dp->drop_frags = drop_frags;
1499                 err = 0;
1500                 break;
1501
1502         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1503                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1504                 break;
1505
1506         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1507                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1508                 if (err)
1509                         break;
1510                 err = -EINVAL;
1511                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1512                         break;
1513                 err = 0;
1514                 set_listen_mask(f, listeners);
1515                 break;
1516
1517         case ODP_PORT_QUERY:
1518                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1519                 break;
1520
1521         case ODP_PORT_LIST:
1522                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1523                 break;
1524
1525         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1526                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1527                 break;
1528
1529         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1530                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1531                 break;
1532
1533         case ODP_FLOW_FLUSH:
1534                 err = flush_flows(dp);
1535                 break;
1536
1537         case ODP_FLOW_PUT:
1538                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1539                 break;
1540
1541         case ODP_FLOW_DEL:
1542                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1543                 break;
1544
1545         case ODP_FLOW_GET:
1546                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1547                 break;
1548
1549         case ODP_FLOW_LIST:
1550                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1551                 break;
1552
1553         case ODP_EXECUTE:
1554                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1555                 break;
1556
1557         default:
1558                 err = -ENOIOCTLCMD;
1559                 break;
1560         }
1561         mutex_unlock(&dp->mutex);
1562 exit:
1563         return err;
1564 }
1565
1566 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1567 {
1568         int i;
1569         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1570                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1571                         return 1;
1572         }
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1577                       loff_t *ppos)
1578 {
1579         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1580         int listeners = get_listen_mask(f);
1581         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1582         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1583         struct sk_buff *skb;
1584         struct iovec __user iov;
1585         size_t copy_bytes;
1586         int retval;
1587
1588         if (!dp)
1589                 return -ENODEV;
1590
1591         if (nbytes == 0 || !listeners)
1592                 return 0;
1593
1594         for (;;) {
1595                 int i;
1596
1597                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1598                         if (listeners & (1 << i)) {
1599                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1600                                 if (skb)
1601                                         goto success;
1602                         }
1603                 }
1604
1605                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1606                         retval = -EAGAIN;
1607                         goto error;
1608                 }
1609
1610                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1611                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1612                                                                    listeners));
1613
1614                 if (signal_pending(current)) {
1615                         retval = -ERESTARTSYS;
1616                         goto error;
1617                 }
1618         }
1619 success:
1620         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1621         iov.iov_base = buf;
1622         iov.iov_len = copy_bytes;
1623         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1624         if (!retval)
1625                 retval = copy_bytes;
1626         kfree_skb(skb);
1627
1628 error:
1629         return retval;
1630 }
1631
1632 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1633 {
1634         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1635         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1636         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1637         unsigned int mask;
1638
1639         if (dp) {
1640                 mask = 0;
1641                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1642                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1643                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1644         } else {
1645                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1646         }
1647         return mask;
1648 }
1649
1650 struct file_operations openvswitch_fops = {
1651         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1652         .read  = openvswitch_read,
1653         .poll  = openvswitch_poll,
1654         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1655         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1656 };
1657
1658 static int major;
1659
1660 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,27)
1661 static struct llc_sap *dp_stp_sap;
1662
1663 static int dp_stp_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1664                       struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
1665 {
1666         /* We don't really care about STP packets, we just listen for them for
1667          * mutual exclusion with the bridge module, so this just discards
1668          * them. */
1669         kfree_skb(skb);
1670         return 0;
1671 }
1672
1673 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1674 {
1675         /* Register to receive STP packets because the bridge module also
1676          * attempts to do so.  Since there can only be a single listener for a
1677          * given protocol, this provides mutual exclusion against the bridge
1678          * module, preventing both of them from being loaded at the same
1679          * time. */
1680         dp_stp_sap = llc_sap_open(LLC_SAP_BSPAN, dp_stp_rcv);
1681         if (!dp_stp_sap) {
1682                 printk(KERN_ERR "openvswitch: can't register sap for STP (probably the bridge module is loaded)\n");
1683                 return -EADDRINUSE;
1684         }
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1689 {
1690         llc_sap_put(dp_stp_sap);
1691 }
1692 #else  /* Linux 2.6.27 or later. */
1693 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1694 {
1695         /* Linux 2.6.27 introduces a way for multiple clients to register for
1696          * STP packets, which interferes with what we try to do above.
1697          * Instead, just check whether there's a bridge hook defined.  This is
1698          * not as safe--the bridge module is willing to load over the top of
1699          * us--but it provides a little bit of protection. */
1700         if (br_handle_frame_hook) {
1701                 printk(KERN_ERR "openvswitch: bridge module is loaded, cannot load over it\n");
1702                 return -EADDRINUSE;
1703         }
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1708 {
1709         /* Nothing to do. */
1710 }
1711 #endif  /* Linux 2.6.27 or later */
1712
1713 static int __init dp_init(void)
1714 {
1715         int err;
1716
1717         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1718
1719         err = dp_avoid_bridge_init();
1720         if (err)
1721                 return err;
1722
1723         err = flow_init();
1724         if (err)
1725                 goto error;
1726
1727         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1728         if (err)
1729                 goto error_flow_exit;
1730
1731         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1732         if (err < 0)
1733                 goto error_unreg_notifier;
1734
1735         /* Hook into callback used by the bridge to intercept packets.
1736          * Parasites we are. */
1737         br_handle_frame_hook = dp_frame_hook;
1738
1739         return 0;
1740
1741 error_unreg_notifier:
1742         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1743 error_flow_exit:
1744         flow_exit();
1745 error:
1746         return err;
1747 }
1748
1749 static void dp_cleanup(void)
1750 {
1751         rcu_barrier();
1752         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1753         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1754         flow_exit();
1755         br_handle_frame_hook = NULL;
1756         dp_avoid_bridge_exit();
1757 }
1758
1759 module_init(dp_init);
1760 module_exit(dp_cleanup);
1761
1762 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1763 MODULE_LICENSE("GPL");