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/inet_ecn.h>
  45 #include <net/llc.h>
  46
  47 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  48 #include "datapath.h"
  49 #include "actions.h"
  50 #include "dp_dev.h"
  51 #include "flow.h"
  52
  53 #include "compat.h"
  54
  55
  56 int (*dp_ioctl_hook)(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd);
  57 EXPORT_SYMBOL(dp_ioctl_hook);
  58
  59 /* Datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  60  * by dp_mutex.
  61  *
  62  * dp_mutex nests inside the RTNL lock: if you need both you must take the RTNL
  63  * lock first.
  64  *
  65  * It is safe to access the datapath and net_bridge_port structures with just
  66  * dp_mutex.
  67  */
  68 static struct datapath *dps[ODP_MAX];
  69 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  70
  71 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  72 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  73
  74 static int new_nbp(struct datapath *, struct net_device *, int port_no);
  75
  76 /* Must be called with rcu_read_lock or dp_mutex. */
  77 struct datapath *get_dp(int dp_idx)
  78 {
  79         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= ODP_MAX)
  80                 return NULL;
  81         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
  82 }
  83 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_dp);
  84
  85 static struct datapath *get_dp_locked(int dp_idx)
  86 {
  87         struct datapath *dp;
  88
  89         mutex_lock(&dp_mutex);
  90         dp = get_dp(dp_idx);
  91         if (dp)
  92                 mutex_lock(&dp->mutex);
  93         mutex_unlock(&dp_mutex);
  94         return dp;
  95 }
  96
  97 static inline size_t br_nlmsg_size(void)
  98 {
  99         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifinfomsg))
 100                + nla_total_size(IFNAMSIZ) /* IFLA_IFNAME */
 101                + nla_total_size(MAX_ADDR_LEN) /* IFLA_ADDRESS */
 102                + nla_total_size(4) /* IFLA_MASTER */
 103                + nla_total_size(4) /* IFLA_MTU */
 104                + nla_total_size(4) /* IFLA_LINK */
 105                + nla_total_size(1); /* IFLA_OPERSTATE */
 106 }
 107
 108 static int dp_fill_ifinfo(struct sk_buff *skb,
 109                           const struct net_bridge_port *port,
 110                           int event, unsigned int flags)
 111 {
 112         const struct datapath *dp = port->dp;
 113         const struct net_device *dev = port->dev;
 114         struct ifinfomsg *hdr;
 115         struct nlmsghdr *nlh;
 116
 117         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, event, sizeof(*hdr), flags);
 118         if (nlh == NULL)
 119                 return -EMSGSIZE;
 120
 121         hdr = nlmsg_data(nlh);
 122         hdr->ifi_family = AF_BRIDGE;
 123         hdr->__ifi_pad = 0;
 124         hdr->ifi_type = dev->type;
 125         hdr->ifi_index = dev->ifindex;
 126         hdr->ifi_flags = dev_get_flags(dev);
 127         hdr->ifi_change = 0;
 128
 129         NLA_PUT_STRING(skb, IFLA_IFNAME, dev->name);
 130         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MASTER, dp->ports[ODPP_LOCAL]->dev->ifindex);
 131         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MTU, dev->mtu);
 132 #ifdef IFLA_OPERSTATE
 133         NLA_PUT_U8(skb, IFLA_OPERSTATE,
 134                    netif_running(dev) ? dev->operstate : IF_OPER_DOWN);
 135 #endif
 136
 137         if (dev->addr_len)
 138                 NLA_PUT(skb, IFLA_ADDRESS, dev->addr_len, dev->dev_addr);
 139
 140         if (dev->ifindex != dev->iflink)
 141                 NLA_PUT_U32(skb, IFLA_LINK, dev->iflink);
 142
 143         return nlmsg_end(skb, nlh);
 144
 145 nla_put_failure:
 146         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 147         return -EMSGSIZE;
 148 }
 149
 150 static void dp_ifinfo_notify(int event, struct net_bridge_port *port)
 151 {
 152         struct net *net = dev_net(port->dev);
 153         struct sk_buff *skb;
 154         int err = -ENOBUFS;
 155
 156         skb = nlmsg_new(br_nlmsg_size(), GFP_KERNEL);
 157         if (skb == NULL)
 158                 goto errout;
 159
 160         err = dp_fill_ifinfo(skb, port, event, 0);
 161         if (err < 0) {
 162                 /* -EMSGSIZE implies BUG in br_nlmsg_size() */
 163                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 164                 kfree_skb(skb);
 165                 goto errout;
 166         }
 167         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_LINK, NULL, GFP_KERNEL);
 168         return;
 169 errout:
 170         if (err < 0)
 171                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_LINK, err);
 172 }
 173
 174 static void release_dp(struct kobject *kobj)
 175 {
 176         struct datapath *dp = container_of(kobj, struct datapath, ifobj);
 177         kfree(dp);
 178 }
 179
 180 static struct kobj_type dp_ktype = {
 181         .release = release_dp
 182 };
 183
 184 static int create_dp(int dp_idx, const char __user *devnamep)
 185 {
 186         struct net_device *dp_dev;
 187         char devname[IFNAMSIZ];
 188         struct datapath *dp;
 189         int err;
 190         int i;
 191
 192         if (devnamep) {
 193                 err = -EFAULT;
 194                 if (strncpy_from_user(devname, devnamep, IFNAMSIZ - 1) < 0)
 195                         goto err;
 196                 devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 197         } else {
 198                 snprintf(devname, sizeof devname, "of%d", dp_idx);
 199         }
 200
 201         rtnl_lock();
 202         mutex_lock(&dp_mutex);
 203         err = -ENODEV;
 204         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 205                 goto err_unlock;
 206
 207         /* Exit early if a datapath with that number already exists.
 208          * (We don't use -EEXIST because that's ambiguous with 'devname'
 209          * conflicting with an existing network device name.) */
 210         err = -EBUSY;
 211         if (get_dp(dp_idx))
 212                 goto err_put_module;
 213
 214         err = -ENOMEM;
 215         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 216         if (dp == NULL)
 217                 goto err_put_module;
 218         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 219         mutex_init(&dp->mutex);
 220         dp->dp_idx = dp_idx;
 221         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 222                 skb_queue_head_init(&dp->queues[i]);
 223         init_waitqueue_head(&dp->waitqueue);
 224
 225         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 226          * /sys/class/net/<devname>/brif later, if sysfs is enabled. */
 227         dp->ifobj.kset = NULL;
 228         kobject_init(&dp->ifobj, &dp_ktype);
 229
 230         /* Allocate table. */
 231         err = -ENOMEM;
 232         rcu_assign_pointer(dp->table, dp_table_create(DP_L1_SIZE));
 233         if (!dp->table)
 234                 goto err_free_dp;
 235
 236         /* Set up our datapath device. */
 237         dp_dev = dp_dev_create(dp, devname, ODPP_LOCAL);
 238         err = PTR_ERR(dp_dev);
 239         if (IS_ERR(dp_dev))
 240                 goto err_destroy_table;
 241
 242         err = new_nbp(dp, dp_dev, ODPP_LOCAL);
 243         if (err) {
 244                 dp_dev_destroy(dp_dev);
 245                 goto err_destroy_table;
 246         }
 247
 248         dp->drop_frags = 0;
 249         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 250         if (!dp->stats_percpu)
 251                 goto err_destroy_local_port;
 252
 253         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 254         mutex_unlock(&dp_mutex);
 255         rtnl_unlock();
 256
 257         dp_sysfs_add_dp(dp);
 258
 259         return 0;
 260
 261 err_destroy_local_port:
 262         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 263 err_destroy_table:
 264         dp_table_destroy(dp->table, 0);
 265 err_free_dp:
 266         kfree(dp);
 267 err_put_module:
 268         module_put(THIS_MODULE);
 269 err_unlock:
 270         mutex_unlock(&dp_mutex);
 271         rtnl_unlock();
 272 err:
 273         return err;
 274 }
 275
 276 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 277 {
 278         struct net_bridge_port *p, *n;
 279         int i;
 280
 281         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 282                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 283                         dp_del_port(p);
 284
 285         dp_sysfs_del_dp(dp);
 286
 287         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 288
 289         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 290
 291         dp_table_destroy(dp->table, 1);
 292
 293         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 294                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 295         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 296                 kfree(dp->groups[i]);
 297         free_percpu(dp->stats_percpu);
 298         kobject_put(&dp->ifobj);
 299         module_put(THIS_MODULE);
 300 }
 301
 302 static int destroy_dp(int dp_idx)
 303 {
 304         struct datapath *dp;
 305         int err;
 306
 307         rtnl_lock();
 308         mutex_lock(&dp_mutex);
 309         dp = get_dp(dp_idx);
 310         err = -ENODEV;
 311         if (!dp)
 312                 goto err_unlock;
 313
 314         do_destroy_dp(dp);
 315         err = 0;
 316
 317 err_unlock:
 318         mutex_unlock(&dp_mutex);
 319         rtnl_unlock();
 320         return err;
 321 }
 322
 323 static void release_nbp(struct kobject *kobj)
 324 {
 325         struct net_bridge_port *p = container_of(kobj, struct net_bridge_port, kobj);
 326         kfree(p);
 327 }
 328
 329 static struct kobj_type brport_ktype = {
 330 #ifdef CONFIG_SYSFS
 331         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 332 #endif
 333         .release = release_nbp
 334 };
 335
 336 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 337 static int new_nbp(struct datapath *dp, struct net_device *dev, int port_no)
 338 {
 339         struct net_bridge_port *p;
 340
 341         if (dev->br_port != NULL)
 342                 return -EBUSY;
 343
 344         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 345         if (!p)
 346                 return -ENOMEM;
 347
 348         dev_set_promiscuity(dev, 1);
 349         dev_hold(dev);
 350         p->port_no = port_no;
 351         p->dp = dp;
 352         p->dev = dev;
 353         atomic_set(&p->sflow_pool, 0);
 354         if (!is_dp_dev(dev))
 355                 rcu_assign_pointer(dev->br_port, p);
 356         else {
 357                 /* It would make sense to assign dev->br_port here too, but
 358                  * that causes packets received on internal ports to get caught
 359                  * in dp_frame_hook().  In turn dp_frame_hook() can reject them
 360                  * back to network stack, but that's a waste of time. */
 361         }
 362         dev_disable_lro(dev);
 363         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 364         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 365         dp->n_ports++;
 366
 367         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 368          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 369         p->kobj.kset = NULL;
 370         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 371
 372         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 373
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 static int add_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 378 {
 379         struct net_device *dev;
 380         struct datapath *dp;
 381         struct odp_port port;
 382         int port_no;
 383         int err;
 384
 385         err = -EFAULT;
 386         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 387                 goto out;
 388         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 389
 390         rtnl_lock();
 391         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 392         err = -ENODEV;
 393         if (!dp)
 394                 goto out_unlock_rtnl;
 395
 396         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 397                 if (!dp->ports[port_no])
 398                         goto got_port_no;
 399         err = -EFBIG;
 400         goto out_unlock_dp;
 401
 402 got_port_no:
 403         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL)) {
 404                 err = -ENODEV;
 405                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
 406                 if (!dev)
 407                         goto out_unlock_dp;
 408
 409                 err = -EINVAL;
 410                 if (dev->flags & IFF_LOOPBACK || dev->type != ARPHRD_ETHER ||
 411                     is_dp_dev(dev))
 412                         goto out_put;
 413         } else {
 414                 dev = dp_dev_create(dp, port.devname, port_no);
 415                 err = PTR_ERR(dev);
 416                 if (IS_ERR(dev))
 417                         goto out_unlock_dp;
 418                 dev_hold(dev);
 419         }
 420
 421         err = new_nbp(dp, dev, port_no);
 422         if (err)
 423                 goto out_put;
 424
 425         set_dp_devs_mtu(dp, dev);
 426         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 427
 428         err = __put_user(port_no, &portp->port);
 429
 430 out_put:
 431         dev_put(dev);
 432 out_unlock_dp:
 433         mutex_unlock(&dp->mutex);
 434 out_unlock_rtnl:
 435         rtnl_unlock();
 436 out:
 437         return err;
 438 }
 439
 440 int dp_del_port(struct net_bridge_port *p)
 441 {
 442         ASSERT_RTNL();
 443
 444         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 445                 dp_sysfs_del_if(p);
 446         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 447
 448         p->dp->n_ports--;
 449
 450         if (is_dp_dev(p->dev)) {
 451                 /* Make sure that no packets arrive from now on, since
 452                  * dp_dev_xmit() will try to find itself through
 453                  * p->dp->ports[], and we're about to set that to null. */
 454                 netif_tx_disable(p->dev);
 455         }
 456
 457         /* First drop references to device. */
 458         dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 459         list_del_rcu(&p->node);
 460         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 461         rcu_assign_pointer(p->dev->br_port, NULL);
 462
 463         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 464         synchronize_rcu();
 465
 466         if (is_dp_dev(p->dev))
 467                 dp_dev_destroy(p->dev);
 468         dev_put(p->dev);
 469         kobject_put(&p->kobj);
 470
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 static int del_port(int dp_idx, int port_no)
 475 {
 476         struct net_bridge_port *p;
 477         struct datapath *dp;
 478         LIST_HEAD(dp_devs);
 479         int err;
 480
 481         err = -EINVAL;
 482         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 483                 goto out;
 484
 485         rtnl_lock();
 486         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 487         err = -ENODEV;
 488         if (!dp)
 489                 goto out_unlock_rtnl;
 490
 491         p = dp->ports[port_no];
 492         err = -ENOENT;
 493         if (!p)
 494                 goto out_unlock_dp;
 495
 496         err = dp_del_port(p);
 497
 498 out_unlock_dp:
 499         mutex_unlock(&dp->mutex);
 500 out_unlock_rtnl:
 501         rtnl_unlock();
 502 out:
 503         return err;
 504 }
 505
 506 /* Must be called with rcu_read_lock. */
 507 static void
 508 do_port_input(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *skb)
 509 {
 510         /* LRO isn't suitable for bridging.  We turn it off but make sure
 511          * that it wasn't reactivated. */
 512         if (skb_warn_if_lro(skb))
 513                 return;
 514
 515         /* Make our own copy of the packet.  Otherwise we will mangle the
 516          * packet for anyone who came before us (e.g. tcpdump via AF_PACKET).
 517          * (No one comes after us, since we tell handle_bridge() that we took
 518          * the packet.) */
 519         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 520         if (!skb)
 521                 return;
 522
 523         /* Push the Ethernet header back on. */
 524         skb_push(skb, ETH_HLEN);
 525         skb_reset_mac_header(skb);
 526         dp_process_received_packet(skb, p);
 527 }
 528
 529 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 530 void dp_process_received_packet(struct sk_buff *skb, struct net_bridge_port *p)
 531 {
 532         struct datapath *dp = p->dp;
 533         struct dp_stats_percpu *stats;
 534         struct odp_flow_key key;
 535         struct sw_flow *flow;
 536
 537         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 538
 539         compute_ip_summed(skb, false);
 540
 541         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 542         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 543
 544         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 545                 if (dp->drop_frags) {
 546                         kfree_skb(skb);
 547                         stats->n_frags++;
 548                         return;
 549                 }
 550         }
 551
 552         flow = dp_table_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key);
 553         if (flow) {
 554                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 555                 flow_used(flow, skb);
 556                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 557                                 GFP_ATOMIC);
 558                 stats->n_hit++;
 559         } else {
 560                 stats->n_missed++;
 561                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, 0);
 562         }
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Used as br_handle_frame_hook.  (Cannot run bridge at the same time, even on
 567  * different set of devices!)
 568  */
 569 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 570 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 571 static struct sk_buff *dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p,
 572                                          struct sk_buff *skb)
 573 {
 574         do_port_input(p, skb);
 575         return NULL;
 576 }
 577 #elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,0)
 578 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 579 static int dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb)
 580 {
 581         do_port_input(p, *pskb);
 582         return 1;
 583 }
 584 #else
 585 #error
 586 #endif
 587
 588 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 589 /* This code is based on a skb_checksum_setup from net/dev/core.c from a
 590  * combination of Lenny's 2.6.26 Xen kernel and Xen's
 591  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call this function
 592  * directly because it isn't exported in all versions. */
 593 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 594 {
 595         if (ptr < (void *)skb->tail)
 596                 return 1;
 597         if (__pskb_pull_tail(skb,
 598                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 599                 return 1;
 600         } else {
 601                 return 0;
 602         }
 603 }
 604
 605 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 606 {
 607         struct iphdr *iph;
 608         unsigned char *th;
 609         int err = -EPROTO;
 610         __u16 csum_start, csum_offset;
 611
 612         if (!skb->proto_csum_blank)
 613                 return 0;
 614
 615         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 616                 goto out;
 617
 618         if (!skb_pull_up_to(skb, skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr)))
 619                 goto out;
 620
 621         iph = ip_hdr(skb);
 622         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 623
 624         csum_start = th - skb->head;
 625         switch (iph->protocol) {
 626         case IPPROTO_TCP:
 627                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 628                 break;
 629         case IPPROTO_UDP:
 630                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 631                 break;
 632         default:
 633                 if (net_ratelimit())
 634                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 635                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 636                                " %d packet", iph->protocol);
 637                 goto out;
 638         }
 639
 640         if (!skb_pull_up_to(skb, th + csum_offset + 2))
 641                 goto out;
 642
 643         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 644         skb->proto_csum_blank = 0;
 645
 646 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 647         skb->csum_start = csum_start;
 648         skb->csum_offset = csum_offset;
 649 #else
 650         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 651         skb->csum = csum_offset;
 652 #endif
 653
 654         err = 0;
 655
 656 out:
 657         return err;
 658 }
 659 #endif /* CONFIG_XEN && HAVE_PROTO_DATA_VALID */
 660
 661  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 662  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 663  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 664  *      from the bridge local port will also have this type.
 665  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 666  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 667  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 668  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 669  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 670  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 671  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 672  *      offloading (they produce type #5).
 673  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 674  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 675  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 676  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 677  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 678  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 679  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 680  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 681  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 682  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to be
 683  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 684  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 685  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 686  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 687  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 688  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 689  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 690  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 691  *
 692  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 693  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 694  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 695  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 696  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 697  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 698  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 699  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 700  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 701  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 702  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 703  *
 704  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 705  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 706  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 707  * slightly more optimal behavior.*/
 708 void
 709 compute_ip_summed(struct sk_buff *skb, bool xmit)
 710 {
 711         /* For our convenience these defines change repeatedly between kernel
 712          * versions, so we can't just copy them over... */
 713         switch (skb->ip_summed) {
 714         case CHECKSUM_NONE:
 715                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 716                 break;
 717         case CHECKSUM_UNNECESSARY:
 718                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_UNNECESSARY;
 719                 break;
 720 #ifdef CHECKSUM_HW
 721         /* In theory this could be either CHECKSUM_PARTIAL or CHECKSUM_COMPLETE.
 722          * However, we should only get CHECKSUM_PARTIAL packets from Xen, which
 723          * uses some special fields to represent this (see below).  Since we
 724          * can only make one type work, pick the one that actually happens in
 725          * practice.
 726          *
 727          * The one exception to this is if we are on the transmit path
 728          * (basically after skb_checksum_setup() has been run) the type has
 729          * already been converted, so we should stay with that. */
 730         case CHECKSUM_HW:
 731                 if (!xmit)
 732                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 733                 else
 734                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 735
 736                 break;
 737 #else
 738         case CHECKSUM_COMPLETE:
 739                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 740                 break;
 741         case CHECKSUM_PARTIAL:
 742                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 743                 break;
 744 #endif
 745         default:
 746                 printk(KERN_ERR "openvswitch: unknown checksum type %d\n",
 747                        skb->ip_summed);
 748                 /* None seems the safest... */
 749                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 750         }
 751
 752 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 753         /* Xen has a special way of representing CHECKSUM_PARTIAL on older
 754          * kernels. It should not be set on the transmit path though. */
 755         if (skb->proto_csum_blank)
 756                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 757
 758         WARN_ON_ONCE(skb->proto_csum_blank && xmit);
 759 #endif
 760 }
 761
 762 void
 763 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 764 {
 765 #ifdef CHECKSUM_HW
 766         if (OVS_CB(skb)->ip_summed == OVS_CSUM_COMPLETE)
 767                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 768 #endif
 769 }
 770
 771 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 772  * unless we broke up a GSO packet. */
 773 static int
 774 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 775                       int queue_no, u32 arg)
 776 {
 777         struct sk_buff *nskb;
 778         int port_no;
 779         int err;
 780
 781         port_no = ODPP_LOCAL;
 782         if (skb->dev) {
 783                 if (skb->dev->br_port)
 784                         port_no = skb->dev->br_port->port_no;
 785                 else if (is_dp_dev(skb->dev))
 786                         port_no = dp_dev_priv(skb->dev)->port_no;
 787         }
 788
 789         do {
 790                 struct odp_msg *header;
 791
 792                 nskb = skb->next;
 793                 skb->next = NULL;
 794
 795                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 796                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 797                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 798                  * packets that do not have their checksum computed.
 799                  */
 800                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 801                 if (err)
 802                         goto err_kfree_skbs;
 803 #ifndef CHECKSUM_HW
 804                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 805 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 806                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 807                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 808                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 809                          * purpose, but we should point the transport header to
 810                          * it anyway for backward compatibility, as
 811                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 812                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 813                                                  skb_headroom(skb));
 814 #endif
 815                         err = skb_checksum_help(skb);
 816                         if (err)
 817                                 goto err_kfree_skbs;
 818                 }
 819 #else
 820                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW) {
 821                         err = skb_checksum_help(skb, 0);
 822                         if (err)
 823                                 goto err_kfree_skbs;
 824                 }
 825 #endif
 826
 827                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 828                 if (err)
 829                         goto err_kfree_skbs;
 830
 831                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 832                 header->type = queue_no;
 833                 header->length = skb->len;
 834                 header->port = port_no;
 835                 header->reserved = 0;
 836                 header->arg = arg;
 837                 skb_queue_tail(queue, skb);
 838
 839                 skb = nskb;
 840         } while (skb);
 841         return 0;
 842
 843 err_kfree_skbs:
 844         kfree_skb(skb);
 845         while ((skb = nskb) != NULL) {
 846                 nskb = skb->next;
 847                 kfree_skb(skb);
 848         }
 849         return err;
 850 }
 851
 852 int
 853 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 854                   u32 arg)
 855 {
 856         struct dp_stats_percpu *stats;
 857         struct sk_buff_head *queue;
 858         int err;
 859
 860         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 861         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR && queue_no != _ODPL_SFLOW_NR);
 862         queue = &dp->queues[queue_no];
 863         err = -ENOBUFS;
 864         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 865                 goto err_kfree_skb;
 866
 867         forward_ip_summed(skb);
 868
 869         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 870          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 871         if (skb_is_gso(skb)) {
 872                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 873                 if (nskb) {
 874                         kfree_skb(skb);
 875                         skb = nskb;
 876                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 877                                 err = PTR_ERR(skb);
 878                                 goto err;
 879                         }
 880                 } else {
 881                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 882                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 883                 }
 884         }
 885
 886         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 887         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 888         return err;
 889
 890 err_kfree_skb:
 891         kfree_skb(skb);
 892 err:
 893         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 894         stats->n_lost++;
 895         put_cpu();
 896
 897         return err;
 898 }
 899
 900 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 901 {
 902         dp->n_flows = 0;
 903         return dp_table_flush(dp);
 904 }
 905
 906 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 907 {
 908         unsigned int i;
 909
 910         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 911                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 912                 switch (a->type) {
 913                 case ODPAT_OUTPUT:
 914                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 915                                 return -EINVAL;
 916                         break;
 917
 918                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 919                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 920                                 return -EINVAL;
 921                         break;
 922
 923                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 924                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 925                                 return -EINVAL;
 926                         break;
 927
 928                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 929                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 930                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 931                                 return -EINVAL;
 932                         break;
 933
 934                 case ODPAT_SET_NW_TOS:
 935                         if (a->nw_tos.nw_tos & INET_ECN_MASK)
 936                                 return -EINVAL;
 937                         break;
 938
 939                 default:
 940                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 941                                 return -EOPNOTSUPP;
 942                         break;
 943                 }
 944         }
 945
 946         return 0;
 947 }
 948
 949 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 950 {
 951         struct sw_flow_actions *actions;
 952         int error;
 953
 954         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 955         error = PTR_ERR(actions);
 956         if (IS_ERR(actions))
 957                 goto error;
 958
 959         error = -EFAULT;
 960         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 961                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 962                 goto error_free_actions;
 963         error = validate_actions(actions);
 964         if (error)
 965                 goto error_free_actions;
 966
 967         return actions;
 968
 969 error_free_actions:
 970         kfree(actions);
 971 error:
 972         return ERR_PTR(error);
 973 }
 974
 975 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 976 {
 977         if (flow->used.tv_sec) {
 978                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 979                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 980         } else {
 981                 stats->used_sec = 0;
 982                 stats->used_nsec = 0;
 983         }
 984         stats->n_packets = flow->packet_count;
 985         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 986         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 987         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 988         stats->error = 0;
 989 }
 990
 991 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 992 {
 993         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 994         flow->tcp_flags = 0;
 995         flow->ip_tos = 0;
 996         flow->packet_count = 0;
 997         flow->byte_count = 0;
 998 }
 999
1000 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
1001 {
1002         struct odp_flow_put uf;
1003         struct sw_flow *flow;
1004         struct dp_table *table;
1005         struct odp_flow_stats stats;
1006         int error;
1007
1008         error = -EFAULT;
1009         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
1010                 goto error;
1011         memset(uf.flow.key.reserved, 0, sizeof uf.flow.key.reserved);
1012
1013         table = rcu_dereference(dp->table);
1014         flow = dp_table_lookup(table, &uf.flow.key);
1015         if (!flow) {
1016                 /* No such flow. */
1017                 struct sw_flow_actions *acts;
1018
1019                 error = -ENOENT;
1020                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
1021                         goto error;
1022
1023                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
1024                 if (dp->n_flows >= table->n_buckets) {
1025                         error = -ENOSPC;
1026                         if (table->n_buckets >= DP_MAX_BUCKETS)
1027                                 goto error;
1028
1029                         error = dp_table_expand(dp);
1030                         if (error)
1031                                 goto error;
1032                         table = rcu_dereference(dp->table);
1033                 }
1034
1035                 /* Allocate flow. */
1036                 error = -ENOMEM;
1037                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
1038                 if (flow == NULL)
1039                         goto error;
1040                 flow->key = uf.flow.key;
1041                 spin_lock_init(&flow->lock);
1042                 clear_stats(flow);
1043
1044                 /* Obtain actions. */
1045                 acts = get_actions(&uf.flow);
1046                 error = PTR_ERR(acts);
1047                 if (IS_ERR(acts))
1048                         goto error_free_flow;
1049                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
1050
1051                 /* Put flow in bucket. */
1052                 error = dp_table_insert(table, flow);
1053                 if (error)
1054                         goto error_free_flow_acts;
1055                 dp->n_flows++;
1056                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
1057         } else {
1058                 /* We found a matching flow. */
1059                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
1060                 unsigned long int flags;
1061
1062                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
1063                 error = -EEXIST;
1064                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
1065                         goto error;
1066
1067                 /* Swap actions. */
1068                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1069                 error = PTR_ERR(new_acts);
1070                 if (IS_ERR(new_acts))
1071                         goto error;
1072                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1073                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1074                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1075                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1076                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1077                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1078                 } else {
1079                         kfree(new_acts);
1080                 }
1081
1082                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1083                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1084                 get_stats(flow, &stats);
1085                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1086                         clear_stats(flow);
1087                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1088         }
1089
1090         /* Copy stats to userspace. */
1091         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1092                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1093                 return -EFAULT;
1094         return 0;
1095
1096 error_free_flow_acts:
1097         kfree(flow->sf_acts);
1098 error_free_flow:
1099         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1100 error:
1101         return error;
1102 }
1103
1104 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1105 {
1106         union odp_action __user *actions;
1107         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1108         u32 n_actions;
1109
1110         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1111             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1112                 return -EFAULT;
1113
1114         if (!n_actions)
1115                 return 0;
1116
1117         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1118         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1119             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1120                                      sizeof(union odp_action) *
1121                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1122                 return -EFAULT;
1123
1124         return 0;
1125 }
1126
1127 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1128                         struct odp_flow __user *ufp)
1129 {
1130         struct odp_flow_stats stats;
1131         unsigned long int flags;
1132
1133         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1134         get_stats(flow, &stats);
1135
1136         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1137                 flow->tcp_flags = 0;
1138         }
1139         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1140
1141         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1142                 return -EFAULT;
1143         return put_actions(flow, ufp);
1144 }
1145
1146 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1147 {
1148         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1149         struct odp_flow uf;
1150         struct sw_flow *flow;
1151         int error;
1152
1153         error = -EFAULT;
1154         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1155                 goto error;
1156         memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1157
1158         flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1159         error = -ENOENT;
1160         if (!flow)
1161                 goto error;
1162
1163         /* XXX redundant lookup */
1164         error = dp_table_delete(table, flow);
1165         if (error)
1166                 goto error;
1167
1168         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1169          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1170          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1171          * badly. */
1172         dp->n_flows--;
1173         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1174         flow_deferred_free(flow);
1175
1176 error:
1177         return error;
1178 }
1179
1180 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1181 {
1182         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1183         int i;
1184         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1185                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1186                 struct odp_flow uf;
1187                 struct sw_flow *flow;
1188                 int error;
1189
1190                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1191                         return -EFAULT;
1192                 memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1193
1194                 flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1195                 if (!flow)
1196                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1197                 else
1198                         error = answer_query(flow, uf.flags, ufp);
1199                 if (error)
1200                         return -EFAULT;
1201         }
1202         return flowvec->n_flows;
1203 }
1204
1205 struct list_flows_cbdata {
1206         struct odp_flow __user *uflows;
1207         int n_flows;
1208         int listed_flows;
1209 };
1210
1211 static int list_flow(struct sw_flow *flow, void *cbdata_)
1212 {
1213         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1214         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1215         int error;
1216
1217         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1218                 return -EFAULT;
1219         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1220         if (error)
1221                 return error;
1222
1223         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1224                 return cbdata->listed_flows;
1225         return 0;
1226 }
1227
1228 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1229 {
1230         struct list_flows_cbdata cbdata;
1231         int error;
1232
1233         if (!flowvec->n_flows)
1234                 return 0;
1235
1236         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1237         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1238         cbdata.listed_flows = 0;
1239         error = dp_table_foreach(rcu_dereference(dp->table),
1240                                  list_flow, &cbdata);
1241         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1242 }
1243
1244 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1245                             int (*function)(struct datapath *,
1246                                             const struct odp_flowvec *))
1247 {
1248         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1249         struct odp_flowvec flowvec;
1250         int retval;
1251
1252         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1253         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1254             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1255                 return -EFAULT;
1256
1257         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1258                 return -EINVAL;
1259
1260         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1261                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1262                 return -EFAULT;
1263
1264         retval = function(dp, &flowvec);
1265         return (retval < 0 ? retval
1266                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1267                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1268 }
1269
1270 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1271 {
1272         struct odp_execute execute;
1273         struct odp_flow_key key;
1274         struct sk_buff *skb;
1275         struct sw_flow_actions *actions;
1276         struct ethhdr *eth;
1277         int err;
1278
1279         err = -EFAULT;
1280         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1281                 goto error;
1282
1283         err = -EINVAL;
1284         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1285                 goto error;
1286
1287         err = -ENOMEM;
1288         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1289         if (!actions)
1290                 goto error;
1291
1292         err = -EFAULT;
1293         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1294                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1295                 goto error_free_actions;
1296
1297         err = validate_actions(actions);
1298         if (err)
1299                 goto error_free_actions;
1300
1301         err = -ENOMEM;
1302         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1303         if (!skb)
1304                 goto error_free_actions;
1305         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS) {
1306                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[execute.in_port];
1307                 if (p)
1308                         skb->dev = p->dev;
1309         }
1310
1311         err = -EFAULT;
1312         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1313                            execute.length))
1314                 goto error_free_skb;
1315
1316         skb_reset_mac_header(skb);
1317         eth = eth_hdr(skb);
1318
1319         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1320          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1321          * device, which we may not have. */
1322         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1323                 skb->protocol = eth->h_proto;
1324         else
1325                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1326
1327         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1328         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1329                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1330         kfree(actions);
1331         return err;
1332
1333 error_free_skb:
1334         kfree_skb(skb);
1335 error_free_actions:
1336         kfree(actions);
1337 error:
1338         return err;
1339 }
1340
1341 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1342 {
1343         struct odp_stats stats;
1344         int i;
1345
1346         stats.n_flows = dp->n_flows;
1347         stats.cur_capacity = rcu_dereference(dp->table)->n_buckets;
1348         stats.max_capacity = DP_MAX_BUCKETS;
1349         stats.n_ports = dp->n_ports;
1350         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1351         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1352         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1353         for_each_possible_cpu(i) {
1354                 const struct dp_stats_percpu *s;
1355                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1356                 stats.n_frags += s->n_frags;
1357                 stats.n_hit += s->n_hit;
1358                 stats.n_missed += s->n_missed;
1359                 stats.n_lost += s->n_lost;
1360         }
1361         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1362         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1363         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1364 }
1365
1366 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1367 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1368 {
1369         struct net_bridge_port *p;
1370         int mtu = 0;
1371
1372         ASSERT_RTNL();
1373
1374         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1375                 struct net_device *dev = p->dev;
1376
1377                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1378                  * set. */
1379                 if (is_dp_dev(dev))
1380                         continue;
1381
1382                 if (!mtu || dev->mtu < mtu)
1383                         mtu = dev->mtu;
1384         }
1385
1386         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1387 }
1388
1389 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports. 'dev'
1390  * is the device whose MTU may have changed.  Must be called with RTNL lock
1391  * and dp_mutex. */
1392 void set_dp_devs_mtu(const struct datapath *dp, struct net_device *dev)
1393 {
1394         struct net_bridge_port *p;
1395         int mtu;
1396
1397         ASSERT_RTNL();
1398
1399         if (is_dp_dev(dev))
1400                 return;
1401
1402         mtu = dp_min_mtu(dp);
1403
1404         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1405                 struct net_device *br_dev = p->dev;
1406
1407                 if (is_dp_dev(br_dev))
1408                         dev_set_mtu(br_dev, mtu);
1409         }
1410 }
1411
1412 static int
1413 put_port(const struct net_bridge_port *p, struct odp_port __user *uop)
1414 {
1415         struct odp_port op;
1416         memset(&op, 0, sizeof op);
1417         strncpy(op.devname, p->dev->name, sizeof op.devname);
1418         op.port = p->port_no;
1419         op.flags = is_dp_dev(p->dev) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1420         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1421 }
1422
1423 static int
1424 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1425 {
1426         struct odp_port port;
1427
1428         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1429                 return -EFAULT;
1430         if (port.devname[0]) {
1431                 struct net_bridge_port *p;
1432                 struct net_device *dev;
1433                 int err;
1434
1435                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1436
1437                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
1438                 if (!dev)
1439                         return -ENODEV;
1440
1441                 p = dev->br_port;
1442                 if (!p && is_dp_dev(dev)) {
1443                         struct dp_dev *dp_dev = dp_dev_priv(dev);
1444                         if (dp_dev->dp == dp)
1445                                 p = dp->ports[dp_dev->port_no];
1446                 }
1447                 err = p && p->dp == dp ? put_port(p, uport) : -ENOENT;
1448                 dev_put(dev);
1449
1450                 return err;
1451         } else {
1452                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1453                         return -EINVAL;
1454                 if (!dp->ports[port.port])
1455                         return -ENOENT;
1456                 return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1457         }
1458 }
1459
1460 static int
1461 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1462 {
1463         struct odp_portvec pv;
1464         struct net_bridge_port *p;
1465         int idx;
1466
1467         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1468                 return -EFAULT;
1469
1470         idx = 0;
1471         if (pv.n_ports) {
1472                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1473                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1474                                 return -EFAULT;
1475                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1476                                 break;
1477                 }
1478         }
1479         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1480 }
1481
1482 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1483 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1484 {
1485         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1486         kfree(g);
1487 }
1488
1489 static int
1490 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1491 {
1492         struct odp_port_group pg;
1493         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1494         int error;
1495
1496         error = -EFAULT;
1497         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1498                 goto error;
1499
1500         error = -EINVAL;
1501         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1502                 goto error;
1503
1504         error = -ENOMEM;
1505         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1506                             GFP_KERNEL);
1507         if (!new_group)
1508                 goto error;
1509
1510         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1511         error = -EFAULT;
1512         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1513                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1514                 goto error_free;
1515
1516         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1517         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1518         if (old_group)
1519                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1520         return 0;
1521
1522 error_free:
1523         kfree(new_group);
1524 error:
1525         return error;
1526 }
1527
1528 static int
1529 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1530 {
1531         struct odp_port_group pg;
1532         struct dp_port_group *g;
1533         u16 n_copy;
1534
1535         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1536                 return -EFAULT;
1537
1538         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1539                 return -EINVAL;
1540
1541         g = dp->groups[pg.group];
1542         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1543         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1544                 return -EFAULT;
1545
1546         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1547                 return -EFAULT;
1548
1549         return 0;
1550 }
1551
1552 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1553 {
1554         return (long)f->private_data;
1555 }
1556
1557 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1558 {
1559         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1560 }
1561
1562 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1563                            unsigned long argp)
1564 {
1565         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1566         struct datapath *dp;
1567         int drop_frags, listeners, port_no;
1568         unsigned int sflow_probability;
1569         int err;
1570
1571         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1572         switch (cmd) {
1573         case ODP_DP_CREATE:
1574                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1575                 goto exit;
1576
1577         case ODP_DP_DESTROY:
1578                 err = destroy_dp(dp_idx);
1579                 goto exit;
1580
1581         case ODP_PORT_ADD:
1582                 err = add_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1583                 goto exit;
1584
1585         case ODP_PORT_DEL:
1586                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1587                 if (!err)
1588                         err = del_port(dp_idx, port_no);
1589                 goto exit;
1590         }
1591
1592         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1593         err = -ENODEV;
1594         if (!dp)
1595                 goto exit;
1596
1597         switch (cmd) {
1598         case ODP_DP_STATS:
1599                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1600                 break;
1601
1602         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1603                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1604                 break;
1605
1606         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1607                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1608                 if (err)
1609                         break;
1610                 err = -EINVAL;
1611                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1612                         break;
1613                 dp->drop_frags = drop_frags;
1614                 err = 0;
1615                 break;
1616
1617         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1618                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1619                 break;
1620
1621         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1622                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1623                 if (err)
1624                         break;
1625                 err = -EINVAL;
1626                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1627                         break;
1628                 err = 0;
1629                 set_listen_mask(f, listeners);
1630                 break;
1631
1632         case ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY:
1633                 err = put_user(dp->sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1634                 break;
1635
1636         case ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY:
1637                 err = get_user(sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1638                 if (!err)
1639                         dp->sflow_probability = sflow_probability;
1640                 break;
1641
1642         case ODP_PORT_QUERY:
1643                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1644                 break;
1645
1646         case ODP_PORT_LIST:
1647                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1648                 break;
1649
1650         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1651                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1652                 break;
1653
1654         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1655                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1656                 break;
1657
1658         case ODP_FLOW_FLUSH:
1659                 err = flush_flows(dp);
1660                 break;
1661
1662         case ODP_FLOW_PUT:
1663                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1664                 break;
1665
1666         case ODP_FLOW_DEL:
1667                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1668                 break;
1669
1670         case ODP_FLOW_GET:
1671                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1672                 break;
1673
1674         case ODP_FLOW_LIST:
1675                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1676                 break;
1677
1678         case ODP_EXECUTE:
1679                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1680                 break;
1681
1682         default:
1683                 err = -ENOIOCTLCMD;
1684                 break;
1685         }
1686         mutex_unlock(&dp->mutex);
1687 exit:
1688         return err;
1689 }
1690
1691 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1692 {
1693         int i;
1694         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1695                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1696                         return 1;
1697         }
1698         return 0;
1699 }
1700
1701 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1702                       loff_t *ppos)
1703 {
1704         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1705         int listeners = get_listen_mask(f);
1706         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1707         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1708         struct sk_buff *skb;
1709         struct iovec __user iov;
1710         size_t copy_bytes;
1711         int retval;
1712
1713         if (!dp)
1714                 return -ENODEV;
1715
1716         if (nbytes == 0 || !listeners)
1717                 return 0;
1718
1719         for (;;) {
1720                 int i;
1721
1722                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1723                         if (listeners & (1 << i)) {
1724                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1725                                 if (skb)
1726                                         goto success;
1727                         }
1728                 }
1729
1730                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1731                         retval = -EAGAIN;
1732                         goto error;
1733                 }
1734
1735                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1736                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1737                                                                    listeners));
1738
1739                 if (signal_pending(current)) {
1740                         retval = -ERESTARTSYS;
1741                         goto error;
1742                 }
1743         }
1744 success:
1745         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1746         iov.iov_base = buf;
1747         iov.iov_len = copy_bytes;
1748         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1749         if (!retval)
1750                 retval = copy_bytes;
1751         kfree_skb(skb);
1752
1753 error:
1754         return retval;
1755 }
1756
1757 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1758 {
1759         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1760         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1761         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1762         unsigned int mask;
1763
1764         if (dp) {
1765                 mask = 0;
1766                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1767                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1768                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1769         } else {
1770                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1771         }
1772         return mask;
1773 }
1774
1775 struct file_operations openvswitch_fops = {
1776         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1777         .read  = openvswitch_read,
1778         .poll  = openvswitch_poll,
1779         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1780         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1781 };
1782
1783 static int major;
1784
1785 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,27)
1786 static struct llc_sap *dp_stp_sap;
1787
1788 static int dp_stp_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1789                       struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
1790 {
1791         /* We don't really care about STP packets, we just listen for them for
1792          * mutual exclusion with the bridge module, so this just discards
1793          * them. */
1794         kfree_skb(skb);
1795         return 0;
1796 }
1797
1798 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1799 {
1800         /* Register to receive STP packets because the bridge module also
1801          * attempts to do so.  Since there can only be a single listener for a
1802          * given protocol, this provides mutual exclusion against the bridge
1803          * module, preventing both of them from being loaded at the same
1804          * time. */
1805         dp_stp_sap = llc_sap_open(LLC_SAP_BSPAN, dp_stp_rcv);
1806         if (!dp_stp_sap) {
1807                 printk(KERN_ERR "openvswitch: can't register sap for STP (probably the bridge module is loaded)\n");
1808                 return -EADDRINUSE;
1809         }
1810         return 0;
1811 }
1812
1813 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1814 {
1815         llc_sap_put(dp_stp_sap);
1816 }
1817 #else  /* Linux 2.6.27 or later. */
1818 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1819 {
1820         /* Linux 2.6.27 introduces a way for multiple clients to register for
1821          * STP packets, which interferes with what we try to do above.
1822          * Instead, just check whether there's a bridge hook defined.  This is
1823          * not as safe--the bridge module is willing to load over the top of
1824          * us--but it provides a little bit of protection. */
1825         if (br_handle_frame_hook) {
1826                 printk(KERN_ERR "openvswitch: bridge module is loaded, cannot load over it\n");
1827                 return -EADDRINUSE;
1828         }
1829         return 0;
1830 }
1831
1832 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1833 {
1834         /* Nothing to do. */
1835 }
1836 #endif  /* Linux 2.6.27 or later */
1837
1838 static int __init dp_init(void)
1839 {
1840         int err;
1841
1842         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1843
1844         err = dp_avoid_bridge_init();
1845         if (err)
1846                 return err;
1847
1848         err = flow_init();
1849         if (err)
1850                 goto error;
1851
1852         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1853         if (err)
1854                 goto error_flow_exit;
1855
1856         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1857         if (err < 0)
1858                 goto error_unreg_notifier;
1859
1860         /* Hook into callback used by the bridge to intercept packets.
1861          * Parasites we are. */
1862         br_handle_frame_hook = dp_frame_hook;
1863
1864         return 0;
1865
1866 error_unreg_notifier:
1867         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1868 error_flow_exit:
1869         flow_exit();
1870 error:
1871         return err;
1872 }
1873
1874 static void dp_cleanup(void)
1875 {
1876         rcu_barrier();
1877         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1878         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1879         flow_exit();
1880         br_handle_frame_hook = NULL;
1881         dp_avoid_bridge_exit();
1882 }
1883
1884 module_init(dp_init);
1885 module_exit(dp_cleanup);
1886
1887 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1888 MODULE_LICENSE("GPL");