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_vlan.h>
  16 #include <linux/in.h>
  17 #include <linux/ip.h>
  18 #include <linux/delay.h>
  19 #include <linux/time.h>
  20 #include <linux/etherdevice.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/kthread.h>
  23 #include <linux/mutex.h>
  24 #include <linux/percpu.h>
  25 #include <linux/rcupdate.h>
  26 #include <linux/tcp.h>
  27 #include <linux/udp.h>
  28 #include <linux/version.h>
  29 #include <linux/ethtool.h>
  30 #include <linux/random.h>
  31 #include <linux/wait.h>
  32 #include <asm/system.h>
  33 #include <asm/div64.h>
  34 #include <asm/bug.h>
  35 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  36 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  37 #include <linux/inetdevice.h>
  38 #include <linux/list.h>
  39 #include <linux/rculist.h>
  40 #include <linux/workqueue.h>
  41 #include <linux/dmi.h>
  42 #include <net/inet_ecn.h>
  43
  44 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  45 #include "datapath.h"
  46 #include "actions.h"
  47 #include "flow.h"
  48 #include "table.h"
  49 #include "vport-internal_dev.h"
  50
  51 #include "compat.h"
  52
  53
  54 int (*dp_ioctl_hook)(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd);
  55 EXPORT_SYMBOL(dp_ioctl_hook);
  56
  57 /* Datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  58  * by dp_mutex.
  59  *
  60  * dp_mutex nests inside the RTNL lock: if you need both you must take the RTNL
  61  * lock first.
  62  *
  63  * It is safe to access the datapath and dp_port structures with just
  64  * dp_mutex.
  65  */
  66 static struct datapath *dps[ODP_MAX];
  67 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  68
  69 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  70 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  71
  72 static int new_dp_port(struct datapath *, struct odp_port *, int port_no);
  73
  74 /* Must be called with rcu_read_lock or dp_mutex. */
  75 struct datapath *get_dp(int dp_idx)
  76 {
  77         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= ODP_MAX)
  78                 return NULL;
  79         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
  80 }
  81 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_dp);
  82
  83 static struct datapath *get_dp_locked(int dp_idx)
  84 {
  85         struct datapath *dp;
  86
  87         mutex_lock(&dp_mutex);
  88         dp = get_dp(dp_idx);
  89         if (dp)
  90                 mutex_lock(&dp->mutex);
  91         mutex_unlock(&dp_mutex);
  92         return dp;
  93 }
  94
  95 /* Must be called with rcu_read_lock or RTNL lock. */
  96 const char *dp_name(const struct datapath *dp)
  97 {
  98         return vport_get_name(dp->ports[ODPP_LOCAL]->vport);
  99 }
 100
 101 static inline size_t br_nlmsg_size(void)
 102 {
 103         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifinfomsg))
 104                + nla_total_size(IFNAMSIZ) /* IFLA_IFNAME */
 105                + nla_total_size(MAX_ADDR_LEN) /* IFLA_ADDRESS */
 106                + nla_total_size(4) /* IFLA_MASTER */
 107                + nla_total_size(4) /* IFLA_MTU */
 108                + nla_total_size(4) /* IFLA_LINK */
 109                + nla_total_size(1); /* IFLA_OPERSTATE */
 110 }
 111
 112 static int dp_fill_ifinfo(struct sk_buff *skb,
 113                           const struct dp_port *port,
 114                           int event, unsigned int flags)
 115 {
 116         const struct datapath *dp = port->dp;
 117         int ifindex = vport_get_ifindex(port->vport);
 118         int iflink = vport_get_iflink(port->vport);
 119         struct ifinfomsg *hdr;
 120         struct nlmsghdr *nlh;
 121
 122         if (ifindex < 0)
 123                 return ifindex;
 124
 125         if (iflink < 0)
 126                 return iflink;
 127
 128         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, event, sizeof(*hdr), flags);
 129         if (nlh == NULL)
 130                 return -EMSGSIZE;
 131
 132         hdr = nlmsg_data(nlh);
 133         hdr->ifi_family = AF_BRIDGE;
 134         hdr->__ifi_pad = 0;
 135         hdr->ifi_type = ARPHRD_ETHER;
 136         hdr->ifi_index = ifindex;
 137         hdr->ifi_flags = vport_get_flags(port->vport);
 138         hdr->ifi_change = 0;
 139
 140         NLA_PUT_STRING(skb, IFLA_IFNAME, vport_get_name(port->vport));
 141         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MASTER, vport_get_ifindex(dp->ports[ODPP_LOCAL]->vport));
 142         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MTU, vport_get_mtu(port->vport));
 143 #ifdef IFLA_OPERSTATE
 144         NLA_PUT_U8(skb, IFLA_OPERSTATE,
 145                    vport_is_running(port->vport)
 146                         ? vport_get_operstate(port->vport)
 147                         : IF_OPER_DOWN);
 148 #endif
 149
 150         NLA_PUT(skb, IFLA_ADDRESS, ETH_ALEN,
 151                                         vport_get_addr(port->vport));
 152
 153         if (ifindex != iflink)
 154                 NLA_PUT_U32(skb, IFLA_LINK,iflink);
 155
 156         return nlmsg_end(skb, nlh);
 157
 158 nla_put_failure:
 159         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 160         return -EMSGSIZE;
 161 }
 162
 163 static void dp_ifinfo_notify(int event, struct dp_port *port)
 164 {
 165         struct sk_buff *skb;
 166         int err = -ENOBUFS;
 167
 168         skb = nlmsg_new(br_nlmsg_size(), GFP_KERNEL);
 169         if (skb == NULL)
 170                 goto errout;
 171
 172         err = dp_fill_ifinfo(skb, port, event, 0);
 173         if (err < 0) {
 174                 /* -EMSGSIZE implies BUG in br_nlmsg_size() */
 175                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 176                 kfree_skb(skb);
 177                 goto errout;
 178         }
 179         rtnl_notify(skb, &init_net, 0, RTNLGRP_LINK, NULL, GFP_KERNEL);
 180         return;
 181 errout:
 182         if (err < 0)
 183                 rtnl_set_sk_err(&init_net, RTNLGRP_LINK, err);
 184 }
 185
 186 static void release_dp(struct kobject *kobj)
 187 {
 188         struct datapath *dp = container_of(kobj, struct datapath, ifobj);
 189         kfree(dp);
 190 }
 191
 192 static struct kobj_type dp_ktype = {
 193         .release = release_dp
 194 };
 195
 196 static int create_dp(int dp_idx, const char __user *devnamep)
 197 {
 198         struct odp_port internal_dev_port;
 199         char devname[IFNAMSIZ];
 200         struct datapath *dp;
 201         int err;
 202         int i;
 203
 204         if (devnamep) {
 205                 int retval = strncpy_from_user(devname, devnamep, IFNAMSIZ);
 206                 if (retval < 0) {
 207                         err = -EFAULT;
 208                         goto err;
 209                 } else if (retval >= IFNAMSIZ) {
 210                         err = -ENAMETOOLONG;
 211                         goto err;
 212                 }
 213         } else {
 214                 snprintf(devname, sizeof devname, "of%d", dp_idx);
 215         }
 216
 217         rtnl_lock();
 218         mutex_lock(&dp_mutex);
 219         err = -ENODEV;
 220         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 221                 goto err_unlock;
 222
 223         /* Exit early if a datapath with that number already exists.
 224          * (We don't use -EEXIST because that's ambiguous with 'devname'
 225          * conflicting with an existing network device name.) */
 226         err = -EBUSY;
 227         if (get_dp(dp_idx))
 228                 goto err_put_module;
 229
 230         err = -ENOMEM;
 231         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 232         if (dp == NULL)
 233                 goto err_put_module;
 234         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 235         mutex_init(&dp->mutex);
 236         dp->dp_idx = dp_idx;
 237         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 238                 skb_queue_head_init(&dp->queues[i]);
 239         init_waitqueue_head(&dp->waitqueue);
 240
 241         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 242          * /sys/class/net/<devname>/brif later, if sysfs is enabled. */
 243         dp->ifobj.kset = NULL;
 244         kobject_init(&dp->ifobj, &dp_ktype);
 245
 246         /* Allocate table. */
 247         err = -ENOMEM;
 248         rcu_assign_pointer(dp->table, tbl_create(0));
 249         if (!dp->table)
 250                 goto err_free_dp;
 251
 252         /* Set up our datapath device. */
 253         BUILD_BUG_ON(sizeof(internal_dev_port.devname) != sizeof(devname));
 254         strcpy(internal_dev_port.devname, devname);
 255         internal_dev_port.flags = ODP_PORT_INTERNAL;
 256         err = new_dp_port(dp, &internal_dev_port, ODPP_LOCAL);
 257         if (err) {
 258                 if (err == -EBUSY)
 259                         err = -EEXIST;
 260
 261                 goto err_destroy_table;
 262         }
 263
 264         dp->drop_frags = 0;
 265         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 266         if (!dp->stats_percpu)
 267                 goto err_destroy_local_port;
 268
 269         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 270         mutex_unlock(&dp_mutex);
 271         rtnl_unlock();
 272
 273         dp_sysfs_add_dp(dp);
 274
 275         return 0;
 276
 277 err_destroy_local_port:
 278         dp_detach_port(dp->ports[ODPP_LOCAL], 1);
 279 err_destroy_table:
 280         tbl_destroy(dp->table, NULL);
 281 err_free_dp:
 282         kfree(dp);
 283 err_put_module:
 284         module_put(THIS_MODULE);
 285 err_unlock:
 286         mutex_unlock(&dp_mutex);
 287         rtnl_unlock();
 288 err:
 289         return err;
 290 }
 291
 292 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 293 {
 294         struct dp_port *p, *n;
 295         int i;
 296
 297         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 298                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 299                         dp_detach_port(p, 1);
 300
 301         dp_sysfs_del_dp(dp);
 302
 303         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 304
 305         dp_detach_port(dp->ports[ODPP_LOCAL], 1);
 306
 307         tbl_destroy(dp->table, flow_free_tbl);
 308
 309         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 310                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 311         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 312                 kfree(dp->groups[i]);
 313         free_percpu(dp->stats_percpu);
 314         kobject_put(&dp->ifobj);
 315         module_put(THIS_MODULE);
 316 }
 317
 318 static int destroy_dp(int dp_idx)
 319 {
 320         struct datapath *dp;
 321         int err;
 322
 323         rtnl_lock();
 324         mutex_lock(&dp_mutex);
 325         dp = get_dp(dp_idx);
 326         err = -ENODEV;
 327         if (!dp)
 328                 goto err_unlock;
 329
 330         do_destroy_dp(dp);
 331         err = 0;
 332
 333 err_unlock:
 334         mutex_unlock(&dp_mutex);
 335         rtnl_unlock();
 336         return err;
 337 }
 338
 339 static void release_dp_port(struct kobject *kobj)
 340 {
 341         struct dp_port *p = container_of(kobj, struct dp_port, kobj);
 342         kfree(p);
 343 }
 344
 345 static struct kobj_type brport_ktype = {
 346 #ifdef CONFIG_SYSFS
 347         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 348 #endif
 349         .release = release_dp_port
 350 };
 351
 352 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 353 static int new_dp_port(struct datapath *dp, struct odp_port *odp_port, int port_no)
 354 {
 355         struct vport *vport;
 356         struct dp_port *p;
 357         int err;
 358
 359         vport = vport_locate(odp_port->devname);
 360         if (!vport) {
 361                 vport_lock();
 362
 363                 if (odp_port->flags & ODP_PORT_INTERNAL)
 364                         vport = __vport_add(odp_port->devname, "internal", NULL);
 365                 else
 366                         vport = __vport_add(odp_port->devname, "netdev", NULL);
 367
 368                 vport_unlock();
 369
 370                 if (IS_ERR(vport))
 371                         return PTR_ERR(vport);
 372         }
 373
 374         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 375         if (!p)
 376                 return -ENOMEM;
 377
 378         p->port_no = port_no;
 379         p->dp = dp;
 380         atomic_set(&p->sflow_pool, 0);
 381
 382         err = vport_attach(vport, p);
 383         if (err) {
 384                 kfree(p);
 385                 return err;
 386         }
 387
 388         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 389         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 390         dp->n_ports++;
 391
 392         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 393          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 394         p->kobj.kset = NULL;
 395         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 396
 397         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 398
 399         return 0;
 400 }
 401
 402 static int attach_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 403 {
 404         struct datapath *dp;
 405         struct odp_port port;
 406         int port_no;
 407         int err;
 408
 409         err = -EFAULT;
 410         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 411                 goto out;
 412         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 413
 414         rtnl_lock();
 415         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 416         err = -ENODEV;
 417         if (!dp)
 418                 goto out_unlock_rtnl;
 419
 420         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 421                 if (!dp->ports[port_no])
 422                         goto got_port_no;
 423         err = -EFBIG;
 424         goto out_unlock_dp;
 425
 426 got_port_no:
 427         err = new_dp_port(dp, &port, port_no);
 428         if (err)
 429                 goto out_unlock_dp;
 430
 431         set_internal_devs_mtu(dp);
 432         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 433
 434         err = __put_user(port_no, &portp->port);
 435
 436 out_unlock_dp:
 437         mutex_unlock(&dp->mutex);
 438 out_unlock_rtnl:
 439         rtnl_unlock();
 440 out:
 441         return err;
 442 }
 443
 444 int dp_detach_port(struct dp_port *p, int may_delete)
 445 {
 446         struct vport *vport = p->vport;
 447         int err;
 448
 449         ASSERT_RTNL();
 450
 451         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 452                 dp_sysfs_del_if(p);
 453         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 454
 455         /* First drop references to device. */
 456         p->dp->n_ports--;
 457         list_del_rcu(&p->node);
 458         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 459
 460         err = vport_detach(vport);
 461         if (err)
 462                 return err;
 463
 464         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 465         synchronize_rcu();
 466
 467         if (may_delete) {
 468                 const char *port_type = vport_get_type(vport);
 469
 470                 if (!strcmp(port_type, "netdev") || !strcmp(port_type, "internal")) {
 471                         vport_lock();
 472                         __vport_del(vport);
 473                         vport_unlock();
 474                 }
 475         }
 476
 477         kobject_put(&p->kobj);
 478
 479         return 0;
 480 }
 481
 482 static int detach_port(int dp_idx, int port_no)
 483 {
 484         struct dp_port *p;
 485         struct datapath *dp;
 486         int err;
 487
 488         err = -EINVAL;
 489         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 490                 goto out;
 491
 492         rtnl_lock();
 493         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 494         err = -ENODEV;
 495         if (!dp)
 496                 goto out_unlock_rtnl;
 497
 498         p = dp->ports[port_no];
 499         err = -ENOENT;
 500         if (!p)
 501                 goto out_unlock_dp;
 502
 503         err = dp_detach_port(p, 1);
 504
 505 out_unlock_dp:
 506         mutex_unlock(&dp->mutex);
 507 out_unlock_rtnl:
 508         rtnl_unlock();
 509 out:
 510         return err;
 511 }
 512
 513 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 514 void dp_process_received_packet(struct dp_port *p, struct sk_buff *skb)
 515 {
 516         struct datapath *dp = p->dp;
 517         struct dp_stats_percpu *stats;
 518         struct odp_flow_key key;
 519         struct tbl_node *flow_node;
 520
 521         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 522         skb_warn_if_lro(skb);
 523
 524         OVS_CB(skb)->dp_port = p;
 525
 526         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 527         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 528
 529         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 530                 if (dp->drop_frags) {
 531                         kfree_skb(skb);
 532                         stats->n_frags++;
 533                         return;
 534                 }
 535         }
 536
 537         flow_node = tbl_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key, flow_hash(&key), flow_cmp);
 538         if (flow_node) {
 539                 struct sw_flow *flow = flow_cast(flow_node);
 540                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 541                 flow_used(flow, skb);
 542                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 543                                 GFP_ATOMIC);
 544                 stats->n_hit++;
 545         } else {
 546                 stats->n_missed++;
 547                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, OVS_CB(skb)->tun_id);
 548         }
 549 }
 550
 551 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 552 /* This code is based on skb_checksum_setup() from Xen's net/dev/core.c.  We
 553  * can't call this function directly because it isn't exported in all
 554  * versions. */
 555 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 556 {
 557         struct iphdr *iph;
 558         unsigned char *th;
 559         int err = -EPROTO;
 560         __u16 csum_start, csum_offset;
 561
 562         if (!skb->proto_csum_blank)
 563                 return 0;
 564
 565         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 566                 goto out;
 567
 568         if (!pskb_may_pull(skb, skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr) - skb->data))
 569                 goto out;
 570
 571         iph = ip_hdr(skb);
 572         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 573
 574         csum_start = th - skb->head;
 575         switch (iph->protocol) {
 576         case IPPROTO_TCP:
 577                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 578                 break;
 579         case IPPROTO_UDP:
 580                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 581                 break;
 582         default:
 583                 if (net_ratelimit())
 584                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 585                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 586                                " %d packet", iph->protocol);
 587                 goto out;
 588         }
 589
 590         if (!pskb_may_pull(skb, th + csum_offset + 2 - skb->data))
 591                 goto out;
 592
 593         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 594         skb->proto_csum_blank = 0;
 595
 596 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 597         skb->csum_start = csum_start;
 598         skb->csum_offset = csum_offset;
 599 #else
 600         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 601         skb->csum = csum_offset;
 602 #endif
 603
 604         err = 0;
 605
 606 out:
 607         return err;
 608 }
 609 #endif /* CONFIG_XEN && HAVE_PROTO_DATA_VALID */
 610
 611  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 612  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 613  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 614  *      from the bridge local port will also have this type.
 615  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 616  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 617  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 618  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 619  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 620  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 621  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 622  *      offloading (they produce type #5).
 623  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 624  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 625  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 626  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 627  *      to distinguish the different states.
 628  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 629  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 630  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 631  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to be
 632  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 633  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 634  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 635  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 636  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 637  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 638  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 639  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 640  *
 641  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 642  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 643  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 644  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 645  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 646  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 647  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 648  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 649  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 650  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 651  * shouldn't be any devices that do this with bridging. */
 652 void
 653 compute_ip_summed(struct sk_buff *skb, bool xmit)
 654 {
 655         /* For our convenience these defines change repeatedly between kernel
 656          * versions, so we can't just copy them over... */
 657         switch (skb->ip_summed) {
 658         case CHECKSUM_NONE:
 659                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 660                 break;
 661         case CHECKSUM_UNNECESSARY:
 662                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_UNNECESSARY;
 663                 break;
 664 #ifdef CHECKSUM_HW
 665         /* In theory this could be either CHECKSUM_PARTIAL or CHECKSUM_COMPLETE.
 666          * However, on the receive side we should only get CHECKSUM_PARTIAL
 667          * packets from Xen, which uses some special fields to represent this
 668          * (see below).  Since we can only make one type work, pick the one
 669          * that actually happens in practice.
 670          *
 671          * On the transmit side (basically after skb_checksum_setup()
 672          * has been run or on internal dev transmit), packets with
 673          * CHECKSUM_COMPLETE aren't generated, so assume CHECKSUM_PARTIAL. */
 674         case CHECKSUM_HW:
 675                 if (!xmit)
 676                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 677                 else
 678                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 679
 680                 break;
 681 #else
 682         case CHECKSUM_COMPLETE:
 683                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 684                 break;
 685         case CHECKSUM_PARTIAL:
 686                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 687                 break;
 688 #endif
 689         default:
 690                 printk(KERN_ERR "openvswitch: unknown checksum type %d\n",
 691                        skb->ip_summed);
 692                 /* None seems the safest... */
 693                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 694         }
 695
 696 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 697         /* Xen has a special way of representing CHECKSUM_PARTIAL on older
 698          * kernels. It should not be set on the transmit path though. */
 699         if (skb->proto_csum_blank)
 700                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 701
 702         WARN_ON_ONCE(skb->proto_csum_blank && xmit);
 703 #endif
 704 }
 705
 706 /* This function closely resembles skb_forward_csum() used by the bridge.  It
 707  * is slightly different because we are only concerned with bridging and not
 708  * other types of forwarding and can get away with slightly more optimal
 709  * behavior.*/
 710 void
 711 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 712 {
 713 #ifdef CHECKSUM_HW
 714         if (OVS_CB(skb)->ip_summed == OVS_CSUM_COMPLETE)
 715                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 716 #endif
 717 }
 718
 719 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 720  * unless we broke up a GSO packet. */
 721 static int
 722 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 723                       int queue_no, u32 arg)
 724 {
 725         struct sk_buff *nskb;
 726         int port_no;
 727         int err;
 728
 729         if (OVS_CB(skb)->dp_port)
 730                 port_no = OVS_CB(skb)->dp_port->port_no;
 731         else
 732                 port_no = ODPP_LOCAL;
 733
 734         do {
 735                 struct odp_msg *header;
 736
 737                 nskb = skb->next;
 738                 skb->next = NULL;
 739
 740                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 741                  * controller, correct the pointers and checksum.
 742                  */
 743                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 744                 if (err)
 745                         goto err_kfree_skbs;
 746
 747                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 748
 749 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 750                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 751                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 752                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 753                          * purpose, but we should point the transport header to
 754                          * it anyway for backward compatibility, as
 755                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 756                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 757                                                  skb_headroom(skb));
 758 #endif
 759
 760                         err = skb_checksum_help(skb);
 761                         if (err)
 762                                 goto err_kfree_skbs;
 763                 }
 764
 765                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 766                 if (err)
 767                         goto err_kfree_skbs;
 768
 769                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 770                 header->type = queue_no;
 771                 header->length = skb->len;
 772                 header->port = port_no;
 773                 header->reserved = 0;
 774                 header->arg = arg;
 775                 skb_queue_tail(queue, skb);
 776
 777                 skb = nskb;
 778         } while (skb);
 779         return 0;
 780
 781 err_kfree_skbs:
 782         kfree_skb(skb);
 783         while ((skb = nskb) != NULL) {
 784                 nskb = skb->next;
 785                 kfree_skb(skb);
 786         }
 787         return err;
 788 }
 789
 790 int
 791 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 792                   u32 arg)
 793 {
 794         struct dp_stats_percpu *stats;
 795         struct sk_buff_head *queue;
 796         int err;
 797
 798         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 799         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR && queue_no != _ODPL_SFLOW_NR);
 800         queue = &dp->queues[queue_no];
 801         err = -ENOBUFS;
 802         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 803                 goto err_kfree_skb;
 804
 805         forward_ip_summed(skb);
 806
 807         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 808          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 809         if (skb_is_gso(skb)) {
 810                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 811                 if (nskb) {
 812                         kfree_skb(skb);
 813                         skb = nskb;
 814                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 815                                 err = PTR_ERR(skb);
 816                                 goto err;
 817                         }
 818                 } else {
 819                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 820                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 821                 }
 822         }
 823
 824         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 825         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 826         return err;
 827
 828 err_kfree_skb:
 829         kfree_skb(skb);
 830 err:
 831         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 832         stats->n_lost++;
 833         put_cpu();
 834
 835         return err;
 836 }
 837
 838 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 839 {
 840         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 841         struct tbl *new_table;
 842
 843         new_table = tbl_create(0);
 844         if (!new_table)
 845                 return -ENOMEM;
 846
 847         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 848
 849         tbl_deferred_destroy(old_table, flow_free_tbl);
 850
 851         return 0;
 852 }
 853
 854 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 855 {
 856         unsigned int i;
 857
 858         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 859                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 860                 switch (a->type) {
 861                 case ODPAT_OUTPUT:
 862                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 863                                 return -EINVAL;
 864                         break;
 865
 866                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 867                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 868                                 return -EINVAL;
 869                         break;
 870
 871                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 872                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 873                                 return -EINVAL;
 874                         break;
 875
 876                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 877                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 878                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 879                                 return -EINVAL;
 880                         break;
 881
 882                 case ODPAT_SET_NW_TOS:
 883                         if (a->nw_tos.nw_tos & INET_ECN_MASK)
 884                                 return -EINVAL;
 885                         break;
 886
 887                 default:
 888                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 889                                 return -EOPNOTSUPP;
 890                         break;
 891                 }
 892         }
 893
 894         return 0;
 895 }
 896
 897 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 898 {
 899         struct sw_flow_actions *actions;
 900         int error;
 901
 902         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 903         error = PTR_ERR(actions);
 904         if (IS_ERR(actions))
 905                 goto error;
 906
 907         error = -EFAULT;
 908         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 909                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 910                 goto error_free_actions;
 911         error = validate_actions(actions);
 912         if (error)
 913                 goto error_free_actions;
 914
 915         return actions;
 916
 917 error_free_actions:
 918         kfree(actions);
 919 error:
 920         return ERR_PTR(error);
 921 }
 922
 923 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 924 {
 925         if (flow->used.tv_sec) {
 926                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 927                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 928         } else {
 929                 stats->used_sec = 0;
 930                 stats->used_nsec = 0;
 931         }
 932         stats->n_packets = flow->packet_count;
 933         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 934         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 935         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 936         stats->error = 0;
 937 }
 938
 939 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 940 {
 941         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 942         flow->tcp_flags = 0;
 943         flow->ip_tos = 0;
 944         flow->packet_count = 0;
 945         flow->byte_count = 0;
 946 }
 947
 948 static int expand_table(struct datapath *dp)
 949 {
 950         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 951         struct tbl *new_table;
 952
 953         new_table = tbl_expand(old_table);
 954         if (IS_ERR(new_table))
 955                 return PTR_ERR(new_table);
 956
 957         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 958         tbl_deferred_destroy(old_table, NULL);
 959
 960         return 0;
 961 }
 962
 963 static int do_put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put *uf,
 964                        struct odp_flow_stats *stats)
 965 {
 966         struct tbl_node *flow_node;
 967         struct sw_flow *flow;
 968         struct tbl *table;
 969         int error;
 970
 971         memset(uf->flow.key.reserved, 0, sizeof uf->flow.key.reserved);
 972
 973         table = rcu_dereference(dp->table);
 974         flow_node = tbl_lookup(table, &uf->flow.key, flow_hash(&uf->flow.key), flow_cmp);
 975         if (!flow_node) {
 976                 /* No such flow. */
 977                 struct sw_flow_actions *acts;
 978
 979                 error = -ENOENT;
 980                 if (!(uf->flags & ODPPF_CREATE))
 981                         goto error;
 982
 983                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
 984                 if (tbl_count(table) >= tbl_n_buckets(table)) {
 985                         error = expand_table(dp);
 986                         if (error)
 987                                 goto error;
 988                         table = rcu_dereference(dp->table);
 989                 }
 990
 991                 /* Allocate flow. */
 992                 error = -ENOMEM;
 993                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
 994                 if (flow == NULL)
 995                         goto error;
 996                 flow->key = uf->flow.key;
 997                 spin_lock_init(&flow->lock);
 998                 clear_stats(flow);
 999
1000                 /* Obtain actions. */
1001                 acts = get_actions(&uf->flow);
1002                 error = PTR_ERR(acts);
1003                 if (IS_ERR(acts))
1004                         goto error_free_flow;
1005                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
1006
1007                 /* Put flow in bucket. */
1008                 error = tbl_insert(table, &flow->tbl_node, flow_hash(&flow->key));
1009                 if (error)
1010                         goto error_free_flow_acts;
1011
1012                 memset(stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
1013         } else {
1014                 /* We found a matching flow. */
1015                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
1016                 unsigned long int flags;
1017
1018                 flow = flow_cast(flow_node);
1019
1020                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
1021                 error = -EEXIST;
1022                 if (!(uf->flags & ODPPF_MODIFY))
1023                         goto error;
1024
1025                 /* Swap actions. */
1026                 new_acts = get_actions(&uf->flow);
1027                 error = PTR_ERR(new_acts);
1028                 if (IS_ERR(new_acts))
1029                         goto error;
1030                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1031                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1032                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1033                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1034                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1035                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1036                 } else {
1037                         kfree(new_acts);
1038                 }
1039
1040                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1041                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1042                 get_stats(flow, stats);
1043                 if (uf->flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1044                         clear_stats(flow);
1045                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1046         }
1047
1048         return 0;
1049
1050 error_free_flow_acts:
1051         kfree(flow->sf_acts);
1052 error_free_flow:
1053         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1054 error:
1055         return error;
1056 }
1057
1058 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
1059 {
1060         struct odp_flow_stats stats;
1061         struct odp_flow_put uf;
1062         int error;
1063
1064         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
1065                 return -EFAULT;
1066
1067         error = do_put_flow(dp, &uf, &stats);
1068         if (error)
1069                 return error;
1070
1071         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1072                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1073                 return -EFAULT;
1074
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 static int do_answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1079                            struct odp_flow_stats __user *ustats,
1080                            union odp_action __user *actions,
1081                            u32 __user *n_actionsp)
1082 {
1083         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1084         struct odp_flow_stats stats;
1085         unsigned long int flags;
1086         u32 n_actions;
1087
1088         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1089         get_stats(flow, &stats);
1090         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1091                 flow->tcp_flags = 0;
1092         }
1093         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1094
1095         if (__copy_to_user(ustats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)) ||
1096             __get_user(n_actions, n_actionsp))
1097                 return -EFAULT;
1098
1099         if (!n_actions)
1100                 return 0;
1101
1102         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1103         if (__put_user(sf_acts->n_actions, n_actionsp) ||
1104             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1105                                      sizeof(union odp_action) *
1106                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1107                 return -EFAULT;
1108
1109         return 0;
1110 }
1111
1112 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1113                         struct odp_flow __user *ufp)
1114 {
1115         union odp_action *actions;
1116
1117         if (__get_user(actions, &ufp->actions))
1118                 return -EFAULT;
1119
1120         return do_answer_query(flow, query_flags,
1121                                &ufp->stats, actions, &ufp->n_actions);
1122 }
1123
1124 static struct sw_flow *do_del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_key *key)
1125 {
1126         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1127         struct tbl_node *flow_node;
1128         int error;
1129
1130         memset(key->reserved, 0, sizeof key->reserved);
1131         flow_node = tbl_lookup(table, key, flow_hash(key), flow_cmp);
1132         if (!flow_node)
1133                 return ERR_PTR(-ENOENT);
1134
1135         error = tbl_remove(table, flow_node);
1136         if (error)
1137                 return ERR_PTR(error);
1138
1139         /* XXX Returned flow_node's statistics might lose a few packets, since
1140          * other CPUs can be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to
1141          * make sure that we get completely accurate stats, but that blows our
1142          * performance, badly. */
1143         return flow_cast(flow_node);
1144 }
1145
1146 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1147 {
1148         struct sw_flow *flow;
1149         struct odp_flow uf;
1150         int error;
1151
1152         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1153                 return -EFAULT;
1154
1155         flow = do_del_flow(dp, &uf.key);
1156         if (IS_ERR(flow))
1157                 return PTR_ERR(flow);
1158
1159         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1160         flow_deferred_free(flow);
1161         return error;
1162 }
1163
1164 static int do_query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1165 {
1166         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1167         u32 i;
1168
1169         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1170                 struct odp_flow __user *ufp = &flowvec->flows[i];
1171                 struct odp_flow uf;
1172                 struct tbl_node *flow_node;
1173                 int error;
1174
1175                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1176                         return -EFAULT;
1177                 memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1178
1179                 flow_node = tbl_lookup(table, &uf.key, flow_hash(&uf.key), flow_cmp);
1180                 if (!flow_node)
1181                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1182                 else
1183                         error = answer_query(flow_cast(flow_node), uf.flags, ufp);
1184                 if (error)
1185                         return -EFAULT;
1186         }
1187         return flowvec->n_flows;
1188 }
1189
1190 struct list_flows_cbdata {
1191         struct odp_flow __user *uflows;
1192         u32 n_flows;
1193         u32 listed_flows;
1194 };
1195
1196 static int list_flow(struct tbl_node *node, void *cbdata_)
1197 {
1198         struct sw_flow *flow = flow_cast(node);
1199         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1200         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1201         int error;
1202
1203         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1204                 return -EFAULT;
1205         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1206         if (error)
1207                 return error;
1208
1209         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1210                 return cbdata->listed_flows;
1211         return 0;
1212 }
1213
1214 static int do_list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1215 {
1216         struct list_flows_cbdata cbdata;
1217         int error;
1218
1219         if (!flowvec->n_flows)
1220                 return 0;
1221
1222         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1223         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1224         cbdata.listed_flows = 0;
1225         error = tbl_foreach(rcu_dereference(dp->table), list_flow, &cbdata);
1226         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1227 }
1228
1229 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1230                             int (*function)(struct datapath *,
1231                                             const struct odp_flowvec *))
1232 {
1233         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1234         struct odp_flowvec flowvec;
1235         int retval;
1236
1237         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1238         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1239             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1240                 return -EFAULT;
1241
1242         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1243                 return -EINVAL;
1244
1245         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1246                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1247                 return -EFAULT;
1248
1249         retval = function(dp, &flowvec);
1250         return (retval < 0 ? retval
1251                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1252                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1253 }
1254
1255 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *execute)
1256 {
1257         struct odp_flow_key key;
1258         struct sk_buff *skb;
1259         struct sw_flow_actions *actions;
1260         struct ethhdr *eth;
1261         int err;
1262
1263         err = -EINVAL;
1264         if (execute->length < ETH_HLEN || execute->length > 65535)
1265                 goto error;
1266
1267         err = -ENOMEM;
1268         actions = flow_actions_alloc(execute->n_actions);
1269         if (!actions)
1270                 goto error;
1271
1272         err = -EFAULT;
1273         if (copy_from_user(actions->actions, execute->actions,
1274                            execute->n_actions * sizeof *execute->actions))
1275                 goto error_free_actions;
1276
1277         err = validate_actions(actions);
1278         if (err)
1279                 goto error_free_actions;
1280
1281         err = -ENOMEM;
1282         skb = alloc_skb(execute->length, GFP_KERNEL);
1283         if (!skb)
1284                 goto error_free_actions;
1285
1286         if (execute->in_port < DP_MAX_PORTS)
1287                 OVS_CB(skb)->dp_port = dp->ports[execute->in_port];
1288         else
1289                 OVS_CB(skb)->dp_port = NULL;
1290
1291         err = -EFAULT;
1292         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute->length), execute->data,
1293                            execute->length))
1294                 goto error_free_skb;
1295
1296         skb_reset_mac_header(skb);
1297         eth = eth_hdr(skb);
1298
1299         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1300          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1301          * device, which we may not have. */
1302         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1303                 skb->protocol = eth->h_proto;
1304         else
1305                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1306
1307         flow_extract(skb, execute->in_port, &key);
1308         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1309                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1310         kfree(actions);
1311         return err;
1312
1313 error_free_skb:
1314         kfree_skb(skb);
1315 error_free_actions:
1316         kfree(actions);
1317 error:
1318         return err;
1319 }
1320
1321 static int execute_packet(struct datapath *dp, const struct odp_execute __user *executep)
1322 {
1323         struct odp_execute execute;
1324
1325         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1326                 return -EFAULT;
1327
1328         return do_execute(dp, &execute);
1329 }
1330
1331 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1332 {
1333         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1334         struct odp_stats stats;
1335         int i;
1336
1337         stats.n_flows = tbl_count(table);
1338         stats.cur_capacity = tbl_n_buckets(table);
1339         stats.max_capacity = TBL_MAX_BUCKETS;
1340         stats.n_ports = dp->n_ports;
1341         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1342         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1343         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1344         for_each_possible_cpu(i) {
1345                 const struct dp_stats_percpu *s;
1346                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1347                 stats.n_frags += s->n_frags;
1348                 stats.n_hit += s->n_hit;
1349                 stats.n_missed += s->n_missed;
1350                 stats.n_lost += s->n_lost;
1351         }
1352         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1353         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1354         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1355 }
1356
1357 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1358 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1359 {
1360         struct dp_port *p;
1361         int mtu = 0;
1362
1363         ASSERT_RTNL();
1364
1365         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1366                 int dev_mtu;
1367
1368                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1369                  * set. */
1370                 if (is_internal_vport(p->vport))
1371                         continue;
1372
1373                 dev_mtu = vport_get_mtu(p->vport);
1374                 if (!mtu || dev_mtu < mtu)
1375                         mtu = dev_mtu;
1376         }
1377
1378         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1379 }
1380
1381 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports.  Must
1382  * be called with RTNL lock. */
1383 void set_internal_devs_mtu(const struct datapath *dp)
1384 {
1385         struct dp_port *p;
1386         int mtu;
1387
1388         ASSERT_RTNL();
1389
1390         mtu = dp_min_mtu(dp);
1391
1392         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1393                 if (is_internal_vport(p->vport))
1394                         vport_set_mtu(p->vport, mtu);
1395         }
1396 }
1397
1398 static int
1399 put_port(const struct dp_port *p, struct odp_port __user *uop)
1400 {
1401         struct odp_port op;
1402
1403         memset(&op, 0, sizeof op);
1404
1405         rcu_read_lock();
1406         strncpy(op.devname, vport_get_name(p->vport), sizeof op.devname);
1407         rcu_read_unlock();
1408
1409         op.port = p->port_no;
1410         op.flags = is_internal_vport(p->vport) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1411
1412         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1413 }
1414
1415 static int
1416 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1417 {
1418         struct odp_port port;
1419
1420         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1421                 return -EFAULT;
1422
1423         if (port.devname[0]) {
1424                 struct vport *vport;
1425                 struct dp_port *dp_port;
1426                 int err = 0;
1427
1428                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1429
1430                 vport_lock();
1431                 rcu_read_lock();
1432
1433                 vport = vport_locate(port.devname);
1434                 if (!vport) {
1435                         err = -ENODEV;
1436                         goto error_unlock;
1437                 }
1438
1439                 dp_port = vport_get_dp_port(vport);
1440                 if (!dp_port || dp_port->dp != dp) {
1441                         err = -ENOENT;
1442                         goto error_unlock;
1443                 }
1444
1445                 port.port = dp_port->port_no;
1446
1447 error_unlock:
1448                 rcu_read_unlock();
1449                 vport_unlock();
1450
1451                 if (err)
1452                         return err;
1453         } else {
1454                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1455                         return -EINVAL;
1456                 if (!dp->ports[port.port])
1457                         return -ENOENT;
1458         }
1459
1460         return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1461 }
1462
1463 static int
1464 do_list_ports(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uports, int n_ports)
1465 {
1466         int idx = 0;
1467         if (n_ports) {
1468                 struct dp_port *p;
1469
1470                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1471                         if (put_port(p, &uports[idx]))
1472                                 return -EFAULT;
1473                         if (idx++ >= n_ports)
1474                                 break;
1475                 }
1476         }
1477         return idx;
1478 }
1479
1480 static int
1481 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *upv)
1482 {
1483         struct odp_portvec pv;
1484         int retval;
1485
1486         if (copy_from_user(&pv, upv, sizeof pv))
1487                 return -EFAULT;
1488
1489         retval = do_list_ports(dp, pv.ports, pv.n_ports);
1490         if (retval < 0)
1491                 return retval;
1492
1493         return put_user(retval, &upv->n_ports);
1494 }
1495
1496 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1497 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1498 {
1499         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1500         kfree(g);
1501 }
1502
1503 static int
1504 do_set_port_group(struct datapath *dp, u16 __user *ports, int n_ports, int group)
1505 {
1506         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1507         int error;
1508
1509         error = -EINVAL;
1510         if (n_ports > DP_MAX_PORTS || group >= DP_MAX_GROUPS)
1511                 goto error;
1512
1513         error = -ENOMEM;
1514         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * n_ports, GFP_KERNEL);
1515         if (!new_group)
1516                 goto error;
1517
1518         new_group->n_ports = n_ports;
1519         error = -EFAULT;
1520         if (copy_from_user(new_group->ports, ports, sizeof(u16) * n_ports))
1521                 goto error_free;
1522
1523         old_group = rcu_dereference(dp->groups[group]);
1524         rcu_assign_pointer(dp->groups[group], new_group);
1525         if (old_group)
1526                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1527         return 0;
1528
1529 error_free:
1530         kfree(new_group);
1531 error:
1532         return error;
1533 }
1534
1535 static int
1536 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1537 {
1538         struct odp_port_group pg;
1539
1540         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1541                 return -EFAULT;
1542
1543         return do_set_port_group(dp, pg.ports, pg.n_ports, pg.group);
1544 }
1545
1546 static int
1547 do_get_port_group(struct datapath *dp,
1548                   u16 __user *ports, int n_ports, int group,
1549                   u16 __user *n_portsp)
1550 {
1551         struct dp_port_group *g;
1552         u16 n_copy;
1553
1554         if (group >= DP_MAX_GROUPS)
1555                 return -EINVAL;
1556
1557         g = dp->groups[group];
1558         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, n_ports) : 0;
1559         if (n_copy && copy_to_user(ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1560                 return -EFAULT;
1561
1562         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, n_portsp))
1563                 return -EFAULT;
1564
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 static int get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group __user *upg)
1569 {
1570         struct odp_port_group pg;
1571
1572         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1573                 return -EFAULT;
1574
1575         return do_get_port_group(dp, pg.ports, pg.n_ports, pg.group, &pg.n_ports);
1576 }
1577
1578 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1579 {
1580         return (long)f->private_data;
1581 }
1582
1583 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1584 {
1585         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1586 }
1587
1588 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1589                            unsigned long argp)
1590 {
1591         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1592         struct datapath *dp;
1593         int drop_frags, listeners, port_no;
1594         unsigned int sflow_probability;
1595         int err;
1596
1597         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1598         switch (cmd) {
1599         case ODP_DP_CREATE:
1600                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1601                 goto exit;
1602
1603         case ODP_DP_DESTROY:
1604                 err = destroy_dp(dp_idx);
1605                 goto exit;
1606
1607         case ODP_PORT_ATTACH:
1608                 err = attach_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1609                 goto exit;
1610
1611         case ODP_PORT_DETACH:
1612                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1613                 if (!err)
1614                         err = detach_port(dp_idx, port_no);
1615                 goto exit;
1616
1617         case ODP_VPORT_ADD:
1618                 err = vport_add((struct odp_vport_add __user *)argp);
1619                 goto exit;
1620
1621         case ODP_VPORT_MOD:
1622                 err = vport_mod((struct odp_vport_mod __user *)argp);
1623                 goto exit;
1624
1625         case ODP_VPORT_DEL:
1626                 err = vport_del((char __user *)argp);
1627                 goto exit;
1628
1629         case ODP_VPORT_STATS_GET:
1630                 err = vport_stats_get((struct odp_vport_stats_req __user *)argp);
1631                 goto exit;
1632
1633         case ODP_VPORT_ETHER_GET:
1634                 err = vport_ether_get((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1635                 goto exit;
1636
1637         case ODP_VPORT_ETHER_SET:
1638                 err = vport_ether_set((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1639                 goto exit;
1640
1641         case ODP_VPORT_MTU_GET:
1642                 err = vport_mtu_get((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1643                 goto exit;
1644
1645         case ODP_VPORT_MTU_SET:
1646                 err = vport_mtu_set((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1647                 goto exit;
1648         }
1649
1650         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1651         err = -ENODEV;
1652         if (!dp)
1653                 goto exit;
1654
1655         switch (cmd) {
1656         case ODP_DP_STATS:
1657                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1658                 break;
1659
1660         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1661                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1662                 break;
1663
1664         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1665                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1666                 if (err)
1667                         break;
1668                 err = -EINVAL;
1669                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1670                         break;
1671                 dp->drop_frags = drop_frags;
1672                 err = 0;
1673                 break;
1674
1675         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1676                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1677                 break;
1678
1679         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1680                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1681                 if (err)
1682                         break;
1683                 err = -EINVAL;
1684                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1685                         break;
1686                 err = 0;
1687                 set_listen_mask(f, listeners);
1688                 break;
1689
1690         case ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY:
1691                 err = put_user(dp->sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1692                 break;
1693
1694         case ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY:
1695                 err = get_user(sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1696                 if (!err)
1697                         dp->sflow_probability = sflow_probability;
1698                 break;
1699
1700         case ODP_PORT_QUERY:
1701                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1702                 break;
1703
1704         case ODP_PORT_LIST:
1705                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1706                 break;
1707
1708         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1709                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1710                 break;
1711
1712         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1713                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1714                 break;
1715
1716         case ODP_FLOW_FLUSH:
1717                 err = flush_flows(dp);
1718                 break;
1719
1720         case ODP_FLOW_PUT:
1721                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1722                 break;
1723
1724         case ODP_FLOW_DEL:
1725                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1726                 break;
1727
1728         case ODP_FLOW_GET:
1729                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, do_query_flows);
1730                 break;
1731
1732         case ODP_FLOW_LIST:
1733                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, do_list_flows);
1734                 break;
1735
1736         case ODP_EXECUTE:
1737                 err = execute_packet(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1738                 break;
1739
1740         default:
1741                 err = -ENOIOCTLCMD;
1742                 break;
1743         }
1744         mutex_unlock(&dp->mutex);
1745 exit:
1746         return err;
1747 }
1748
1749 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1750 {
1751         int i;
1752         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1753                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1754                         return 1;
1755         }
1756         return 0;
1757 }
1758
1759 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1760                       loff_t *ppos)
1761 {
1762         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1763         int listeners = get_listen_mask(f);
1764         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1765         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1766         struct sk_buff *skb;
1767         struct iovec __user iov;
1768         size_t copy_bytes;
1769         int retval;
1770
1771         if (!dp)
1772                 return -ENODEV;
1773
1774         if (nbytes == 0 || !listeners)
1775                 return 0;
1776
1777         for (;;) {
1778                 int i;
1779
1780                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1781                         if (listeners & (1 << i)) {
1782                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1783                                 if (skb)
1784                                         goto success;
1785                         }
1786                 }
1787
1788                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1789                         retval = -EAGAIN;
1790                         goto error;
1791                 }
1792
1793                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1794                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1795                                                                    listeners));
1796
1797                 if (signal_pending(current)) {
1798                         retval = -ERESTARTSYS;
1799                         goto error;
1800                 }
1801         }
1802 success:
1803         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1804         iov.iov_base = buf;
1805         iov.iov_len = copy_bytes;
1806         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1807         if (!retval)
1808                 retval = copy_bytes;
1809         kfree_skb(skb);
1810
1811 error:
1812         return retval;
1813 }
1814
1815 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1816 {
1817         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1818         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1819         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1820         unsigned int mask;
1821
1822         if (dp) {
1823                 mask = 0;
1824                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1825                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1826                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1827         } else {
1828                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1829         }
1830         return mask;
1831 }
1832
1833 struct file_operations openvswitch_fops = {
1834         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1835         .read  = openvswitch_read,
1836         .poll  = openvswitch_poll,
1837         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1838         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1839 };
1840
1841 static int major;
1842
1843 static int __init dp_init(void)
1844 {
1845         struct sk_buff *dummy_skb;
1846         int err;
1847
1848         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ovs_skb_cb) > sizeof(dummy_skb->cb));
1849
1850         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1851
1852         err = flow_init();
1853         if (err)
1854                 goto error;
1855
1856         err = vport_init();
1857         if (err)
1858                 goto error_flow_exit;
1859
1860         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1861         if (err)
1862                 goto error_vport_exit;
1863
1864         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1865         if (err < 0)
1866                 goto error_unreg_notifier;
1867
1868         return 0;
1869
1870 error_unreg_notifier:
1871         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1872 error_vport_exit:
1873         vport_exit();
1874 error_flow_exit:
1875         flow_exit();
1876 error:
1877         return err;
1878 }
1879
1880 static void dp_cleanup(void)
1881 {
1882         rcu_barrier();
1883         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1884         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1885         vport_exit();
1886         flow_exit();
1887 }
1888
1889 module_init(dp_init);
1890 module_exit(dp_cleanup);
1891
1892 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1893 MODULE_LICENSE("GPL");