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         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL))
 432                 set_internal_devs_mtu(dp);
 433         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 434
 435         err = __put_user(port_no, &portp->port);
 436
 437 out_unlock_dp:
 438         mutex_unlock(&dp->mutex);
 439 out_unlock_rtnl:
 440         rtnl_unlock();
 441 out:
 442         return err;
 443 }
 444
 445 int dp_detach_port(struct dp_port *p, int may_delete)
 446 {
 447         struct vport *vport = p->vport;
 448         int err;
 449
 450         ASSERT_RTNL();
 451
 452         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 453                 dp_sysfs_del_if(p);
 454         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 455
 456         /* First drop references to device. */
 457         p->dp->n_ports--;
 458         list_del_rcu(&p->node);
 459         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 460
 461         err = vport_detach(vport);
 462         if (err)
 463                 return err;
 464
 465         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 466         synchronize_rcu();
 467
 468         if (may_delete) {
 469                 const char *port_type = vport_get_type(vport);
 470
 471                 if (!strcmp(port_type, "netdev") || !strcmp(port_type, "internal")) {
 472                         vport_lock();
 473                         __vport_del(vport);
 474                         vport_unlock();
 475                 }
 476         }
 477
 478         kobject_put(&p->kobj);
 479
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 static int detach_port(int dp_idx, int port_no)
 484 {
 485         struct dp_port *p;
 486         struct datapath *dp;
 487         int err;
 488
 489         err = -EINVAL;
 490         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 491                 goto out;
 492
 493         rtnl_lock();
 494         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 495         err = -ENODEV;
 496         if (!dp)
 497                 goto out_unlock_rtnl;
 498
 499         p = dp->ports[port_no];
 500         err = -ENOENT;
 501         if (!p)
 502                 goto out_unlock_dp;
 503
 504         err = dp_detach_port(p, 1);
 505
 506 out_unlock_dp:
 507         mutex_unlock(&dp->mutex);
 508 out_unlock_rtnl:
 509         rtnl_unlock();
 510 out:
 511         return err;
 512 }
 513
 514 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 515 void dp_process_received_packet(struct dp_port *p, struct sk_buff *skb)
 516 {
 517         struct datapath *dp = p->dp;
 518         struct dp_stats_percpu *stats;
 519         struct odp_flow_key key;
 520         struct tbl_node *flow_node;
 521
 522         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 523         skb_warn_if_lro(skb);
 524
 525         OVS_CB(skb)->dp_port = p;
 526         compute_ip_summed(skb, false);
 527
 528         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 529         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 530
 531         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 532                 if (dp->drop_frags) {
 533                         kfree_skb(skb);
 534                         stats->n_frags++;
 535                         return;
 536                 }
 537         }
 538
 539         flow_node = tbl_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key, flow_hash(&key), flow_cmp);
 540         if (flow_node) {
 541                 struct sw_flow *flow = flow_cast(flow_node);
 542                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 543                 flow_used(flow, skb);
 544                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 545                                 GFP_ATOMIC);
 546                 stats->n_hit++;
 547         } else {
 548                 stats->n_missed++;
 549                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, OVS_CB(skb)->tun_id);
 550         }
 551 }
 552
 553 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 554 /* This code is based on skb_checksum_setup() from Xen's net/dev/core.c.  We
 555  * can't call this function directly because it isn't exported in all
 556  * versions. */
 557 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 558 {
 559         struct iphdr *iph;
 560         unsigned char *th;
 561         int err = -EPROTO;
 562         __u16 csum_start, csum_offset;
 563
 564         if (!skb->proto_csum_blank)
 565                 return 0;
 566
 567         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 568                 goto out;
 569
 570         if (!pskb_may_pull(skb, skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr) - skb->data))
 571                 goto out;
 572
 573         iph = ip_hdr(skb);
 574         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 575
 576         csum_start = th - skb->head;
 577         switch (iph->protocol) {
 578         case IPPROTO_TCP:
 579                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 580                 break;
 581         case IPPROTO_UDP:
 582                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 583                 break;
 584         default:
 585                 if (net_ratelimit())
 586                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 587                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 588                                " %d packet", iph->protocol);
 589                 goto out;
 590         }
 591
 592         if (!pskb_may_pull(skb, th + csum_offset + 2 - skb->data))
 593                 goto out;
 594
 595         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 596         skb->proto_csum_blank = 0;
 597
 598 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 599         skb->csum_start = csum_start;
 600         skb->csum_offset = csum_offset;
 601 #else
 602         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 603         skb->csum = csum_offset;
 604 #endif
 605
 606         err = 0;
 607
 608 out:
 609         return err;
 610 }
 611 #endif /* CONFIG_XEN && HAVE_PROTO_DATA_VALID */
 612
 613  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 614  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 615  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 616  *      from the bridge local port will also have this type.
 617  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 618  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 619  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 620  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 621  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 622  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 623  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 624  *      offloading (they produce type #5).
 625  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 626  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 627  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 628  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 629  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 630  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 631  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 632  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 633  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 634  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to be
 635  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 636  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 637  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 638  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 639  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 640  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 641  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 642  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 643  *
 644  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 645  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 646  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 647  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 648  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 649  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 650  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 651  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 652  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 653  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 654  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 655  *
 656  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 657  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 658  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 659  * slightly more optimal behavior.*/
 660 void
 661 compute_ip_summed(struct sk_buff *skb, bool xmit)
 662 {
 663         /* For our convenience these defines change repeatedly between kernel
 664          * versions, so we can't just copy them over... */
 665         switch (skb->ip_summed) {
 666         case CHECKSUM_NONE:
 667                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 668                 break;
 669         case CHECKSUM_UNNECESSARY:
 670                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_UNNECESSARY;
 671                 break;
 672 #ifdef CHECKSUM_HW
 673         /* In theory this could be either CHECKSUM_PARTIAL or CHECKSUM_COMPLETE.
 674          * However, we should only get CHECKSUM_PARTIAL packets from Xen, which
 675          * uses some special fields to represent this (see below).  Since we
 676          * can only make one type work, pick the one that actually happens in
 677          * practice.
 678          *
 679          * The one exception to this is if we are on the transmit path
 680          * (basically after skb_checksum_setup() has been run) the type has
 681          * already been converted, so we should stay with that. */
 682         case CHECKSUM_HW:
 683                 if (!xmit)
 684                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 685                 else
 686                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 687
 688                 break;
 689 #else
 690         case CHECKSUM_COMPLETE:
 691                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 692                 break;
 693         case CHECKSUM_PARTIAL:
 694                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 695                 break;
 696 #endif
 697         default:
 698                 printk(KERN_ERR "openvswitch: unknown checksum type %d\n",
 699                        skb->ip_summed);
 700                 /* None seems the safest... */
 701                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 702         }
 703
 704 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 705         /* Xen has a special way of representing CHECKSUM_PARTIAL on older
 706          * kernels. It should not be set on the transmit path though. */
 707         if (skb->proto_csum_blank)
 708                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 709
 710         WARN_ON_ONCE(skb->proto_csum_blank && xmit);
 711 #endif
 712 }
 713
 714 void
 715 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 716 {
 717 #ifdef CHECKSUM_HW
 718         if (OVS_CB(skb)->ip_summed == OVS_CSUM_COMPLETE)
 719                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 720 #endif
 721 }
 722
 723 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 724  * unless we broke up a GSO packet. */
 725 static int
 726 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 727                       int queue_no, u32 arg)
 728 {
 729         struct sk_buff *nskb;
 730         int port_no;
 731         int err;
 732
 733         if (OVS_CB(skb)->dp_port)
 734                 port_no = OVS_CB(skb)->dp_port->port_no;
 735         else
 736                 port_no = ODPP_LOCAL;
 737
 738         do {
 739                 struct odp_msg *header;
 740
 741                 nskb = skb->next;
 742                 skb->next = NULL;
 743
 744                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 745                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 746                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 747                  * packets that do not have their checksum computed.
 748                  */
 749                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 750                 if (err)
 751                         goto err_kfree_skbs;
 752
 753                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 754
 755 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 756                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 757                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 758                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 759                          * purpose, but we should point the transport header to
 760                          * it anyway for backward compatibility, as
 761                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 762                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 763                                                  skb_headroom(skb));
 764 #endif
 765
 766                         err = skb_checksum_help(skb);
 767                         if (err)
 768                                 goto err_kfree_skbs;
 769                 }
 770
 771                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 772                 if (err)
 773                         goto err_kfree_skbs;
 774
 775                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 776                 header->type = queue_no;
 777                 header->length = skb->len;
 778                 header->port = port_no;
 779                 header->reserved = 0;
 780                 header->arg = arg;
 781                 skb_queue_tail(queue, skb);
 782
 783                 skb = nskb;
 784         } while (skb);
 785         return 0;
 786
 787 err_kfree_skbs:
 788         kfree_skb(skb);
 789         while ((skb = nskb) != NULL) {
 790                 nskb = skb->next;
 791                 kfree_skb(skb);
 792         }
 793         return err;
 794 }
 795
 796 int
 797 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 798                   u32 arg)
 799 {
 800         struct dp_stats_percpu *stats;
 801         struct sk_buff_head *queue;
 802         int err;
 803
 804         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 805         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR && queue_no != _ODPL_SFLOW_NR);
 806         queue = &dp->queues[queue_no];
 807         err = -ENOBUFS;
 808         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 809                 goto err_kfree_skb;
 810
 811         forward_ip_summed(skb);
 812
 813         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 814          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 815         if (skb_is_gso(skb)) {
 816                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 817                 if (nskb) {
 818                         kfree_skb(skb);
 819                         skb = nskb;
 820                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 821                                 err = PTR_ERR(skb);
 822                                 goto err;
 823                         }
 824                 } else {
 825                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 826                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 827                 }
 828         }
 829
 830         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 831         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 832         return err;
 833
 834 err_kfree_skb:
 835         kfree_skb(skb);
 836 err:
 837         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 838         stats->n_lost++;
 839         put_cpu();
 840
 841         return err;
 842 }
 843
 844 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 845 {
 846         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 847         struct tbl *new_table;
 848
 849         new_table = tbl_create(0);
 850         if (!new_table)
 851                 return -ENOMEM;
 852
 853         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 854
 855         tbl_deferred_destroy(old_table, flow_free_tbl);
 856
 857         return 0;
 858 }
 859
 860 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 861 {
 862         unsigned int i;
 863
 864         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 865                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 866                 switch (a->type) {
 867                 case ODPAT_OUTPUT:
 868                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 869                                 return -EINVAL;
 870                         break;
 871
 872                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 873                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 874                                 return -EINVAL;
 875                         break;
 876
 877                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 878                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 879                                 return -EINVAL;
 880                         break;
 881
 882                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 883                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 884                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 885                                 return -EINVAL;
 886                         break;
 887
 888                 case ODPAT_SET_NW_TOS:
 889                         if (a->nw_tos.nw_tos & INET_ECN_MASK)
 890                                 return -EINVAL;
 891                         break;
 892
 893                 default:
 894                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 895                                 return -EOPNOTSUPP;
 896                         break;
 897                 }
 898         }
 899
 900         return 0;
 901 }
 902
 903 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 904 {
 905         struct sw_flow_actions *actions;
 906         int error;
 907
 908         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 909         error = PTR_ERR(actions);
 910         if (IS_ERR(actions))
 911                 goto error;
 912
 913         error = -EFAULT;
 914         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 915                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 916                 goto error_free_actions;
 917         error = validate_actions(actions);
 918         if (error)
 919                 goto error_free_actions;
 920
 921         return actions;
 922
 923 error_free_actions:
 924         kfree(actions);
 925 error:
 926         return ERR_PTR(error);
 927 }
 928
 929 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 930 {
 931         if (flow->used.tv_sec) {
 932                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 933                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 934         } else {
 935                 stats->used_sec = 0;
 936                 stats->used_nsec = 0;
 937         }
 938         stats->n_packets = flow->packet_count;
 939         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 940         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 941         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 942         stats->error = 0;
 943 }
 944
 945 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 946 {
 947         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 948         flow->tcp_flags = 0;
 949         flow->ip_tos = 0;
 950         flow->packet_count = 0;
 951         flow->byte_count = 0;
 952 }
 953
 954 static int expand_table(struct datapath *dp)
 955 {
 956         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 957         struct tbl *new_table;
 958
 959         new_table = tbl_expand(old_table);
 960         if (IS_ERR(new_table))
 961                 return PTR_ERR(new_table);
 962
 963         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 964         tbl_deferred_destroy(old_table, NULL);
 965
 966         return 0;
 967 }
 968
 969 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 970 {
 971         struct odp_flow_put uf;
 972         struct tbl_node *flow_node;
 973         struct sw_flow *flow;
 974         struct tbl *table;
 975         struct odp_flow_stats stats;
 976         int error;
 977
 978         error = -EFAULT;
 979         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 980                 goto error;
 981         memset(uf.flow.key.reserved, 0, sizeof uf.flow.key.reserved);
 982
 983         table = rcu_dereference(dp->table);
 984         flow_node = tbl_lookup(table, &uf.flow.key, flow_hash(&uf.flow.key), flow_cmp);
 985         if (!flow_node) {
 986                 /* No such flow. */
 987                 struct sw_flow_actions *acts;
 988
 989                 error = -ENOENT;
 990                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
 991                         goto error;
 992
 993                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
 994                 if (tbl_count(table) >= tbl_n_buckets(table)) {
 995                         error = expand_table(dp);
 996                         if (error)
 997                                 goto error;
 998                         table = rcu_dereference(dp->table);
 999                 }
1000
1001                 /* Allocate flow. */
1002                 error = -ENOMEM;
1003                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
1004                 if (flow == NULL)
1005                         goto error;
1006                 flow->key = uf.flow.key;
1007                 spin_lock_init(&flow->lock);
1008                 clear_stats(flow);
1009
1010                 /* Obtain actions. */
1011                 acts = get_actions(&uf.flow);
1012                 error = PTR_ERR(acts);
1013                 if (IS_ERR(acts))
1014                         goto error_free_flow;
1015                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
1016
1017                 /* Put flow in bucket. */
1018                 error = tbl_insert(table, &flow->tbl_node, flow_hash(&flow->key));
1019                 if (error)
1020                         goto error_free_flow_acts;
1021
1022                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
1023         } else {
1024                 /* We found a matching flow. */
1025                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
1026                 unsigned long int flags;
1027
1028                 flow = flow_cast(flow_node);
1029
1030                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
1031                 error = -EEXIST;
1032                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
1033                         goto error;
1034
1035                 /* Swap actions. */
1036                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1037                 error = PTR_ERR(new_acts);
1038                 if (IS_ERR(new_acts))
1039                         goto error;
1040                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1041                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1042                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1043                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1044                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1045                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1046                 } else {
1047                         kfree(new_acts);
1048                 }
1049
1050                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1051                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1052                 get_stats(flow, &stats);
1053                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1054                         clear_stats(flow);
1055                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1056         }
1057
1058         /* Copy stats to userspace. */
1059         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1060                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1061                 return -EFAULT;
1062         return 0;
1063
1064 error_free_flow_acts:
1065         kfree(flow->sf_acts);
1066 error_free_flow:
1067         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1068 error:
1069         return error;
1070 }
1071
1072 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1073 {
1074         union odp_action __user *actions;
1075         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1076         u32 n_actions;
1077
1078         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1079             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1080                 return -EFAULT;
1081
1082         if (!n_actions)
1083                 return 0;
1084
1085         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1086         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1087             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1088                                      sizeof(union odp_action) *
1089                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1090                 return -EFAULT;
1091
1092         return 0;
1093 }
1094
1095 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1096                         struct odp_flow __user *ufp)
1097 {
1098         struct odp_flow_stats stats;
1099         unsigned long int flags;
1100
1101         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1102         get_stats(flow, &stats);
1103
1104         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1105                 flow->tcp_flags = 0;
1106         }
1107         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1108
1109         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1110                 return -EFAULT;
1111         return put_actions(flow, ufp);
1112 }
1113
1114 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1115 {
1116         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1117         struct odp_flow uf;
1118         struct tbl_node *flow_node;
1119         struct sw_flow *flow;
1120         int error;
1121
1122         error = -EFAULT;
1123         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1124                 goto error;
1125         memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1126
1127         flow_node = tbl_lookup(table, &uf.key, flow_hash(&uf.key), flow_cmp);
1128         error = -ENOENT;
1129         if (!flow_node)
1130                 goto error;
1131
1132         error = tbl_remove(table, flow_node);
1133         if (error)
1134                 goto error;
1135
1136         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1137          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1138          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1139          * badly. */
1140
1141         flow = flow_cast(flow_node);
1142         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1143         flow_deferred_free(flow);
1144
1145 error:
1146         return error;
1147 }
1148
1149 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1150 {
1151         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1152         int i;
1153         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1154                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1155                 struct odp_flow uf;
1156                 struct tbl_node *flow_node;
1157                 int error;
1158
1159                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1160                         return -EFAULT;
1161                 memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1162
1163                 flow_node = tbl_lookup(table, &uf.key, flow_hash(&uf.key), flow_cmp);
1164                 if (!flow_node)
1165                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1166                 else
1167                         error = answer_query(flow_cast(flow_node), uf.flags, ufp);
1168                 if (error)
1169                         return -EFAULT;
1170         }
1171         return flowvec->n_flows;
1172 }
1173
1174 struct list_flows_cbdata {
1175         struct odp_flow __user *uflows;
1176         int n_flows;
1177         int listed_flows;
1178 };
1179
1180 static int list_flow(struct tbl_node *node, void *cbdata_)
1181 {
1182         struct sw_flow *flow = flow_cast(node);
1183         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1184         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1185         int error;
1186
1187         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1188                 return -EFAULT;
1189         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1190         if (error)
1191                 return error;
1192
1193         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1194                 return cbdata->listed_flows;
1195         return 0;
1196 }
1197
1198 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1199 {
1200         struct list_flows_cbdata cbdata;
1201         int error;
1202
1203         if (!flowvec->n_flows)
1204                 return 0;
1205
1206         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1207         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1208         cbdata.listed_flows = 0;
1209         error = tbl_foreach(rcu_dereference(dp->table), list_flow, &cbdata);
1210         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1211 }
1212
1213 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1214                             int (*function)(struct datapath *,
1215                                             const struct odp_flowvec *))
1216 {
1217         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1218         struct odp_flowvec flowvec;
1219         int retval;
1220
1221         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1222         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1223             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1224                 return -EFAULT;
1225
1226         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1227                 return -EINVAL;
1228
1229         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1230                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1231                 return -EFAULT;
1232
1233         retval = function(dp, &flowvec);
1234         return (retval < 0 ? retval
1235                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1236                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1237 }
1238
1239 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1240 {
1241         struct odp_execute execute;
1242         struct odp_flow_key key;
1243         struct sk_buff *skb;
1244         struct sw_flow_actions *actions;
1245         struct ethhdr *eth;
1246         int err;
1247
1248         err = -EFAULT;
1249         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1250                 goto error;
1251
1252         err = -EINVAL;
1253         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1254                 goto error;
1255
1256         err = -ENOMEM;
1257         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1258         if (!actions)
1259                 goto error;
1260
1261         err = -EFAULT;
1262         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1263                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1264                 goto error_free_actions;
1265
1266         err = validate_actions(actions);
1267         if (err)
1268                 goto error_free_actions;
1269
1270         err = -ENOMEM;
1271         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1272         if (!skb)
1273                 goto error_free_actions;
1274
1275         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS)
1276                 OVS_CB(skb)->dp_port = dp->ports[execute.in_port];
1277         else
1278                 OVS_CB(skb)->dp_port = NULL;
1279
1280         err = -EFAULT;
1281         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1282                            execute.length))
1283                 goto error_free_skb;
1284
1285         skb_reset_mac_header(skb);
1286         eth = eth_hdr(skb);
1287
1288         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1289          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1290          * device, which we may not have. */
1291         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1292                 skb->protocol = eth->h_proto;
1293         else
1294                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1295
1296         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1297         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1298                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1299         kfree(actions);
1300         return err;
1301
1302 error_free_skb:
1303         kfree_skb(skb);
1304 error_free_actions:
1305         kfree(actions);
1306 error:
1307         return err;
1308 }
1309
1310 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1311 {
1312         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1313         struct odp_stats stats;
1314         int i;
1315
1316         stats.n_flows = tbl_count(table);
1317         stats.cur_capacity = tbl_n_buckets(table);
1318         stats.max_capacity = TBL_MAX_BUCKETS;
1319         stats.n_ports = dp->n_ports;
1320         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1321         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1322         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1323         for_each_possible_cpu(i) {
1324                 const struct dp_stats_percpu *s;
1325                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1326                 stats.n_frags += s->n_frags;
1327                 stats.n_hit += s->n_hit;
1328                 stats.n_missed += s->n_missed;
1329                 stats.n_lost += s->n_lost;
1330         }
1331         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1332         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1333         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1334 }
1335
1336 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1337 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1338 {
1339         struct dp_port *p;
1340         int mtu = 0;
1341
1342         ASSERT_RTNL();
1343
1344         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1345                 int dev_mtu;
1346
1347                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1348                  * set. */
1349                 if (is_internal_vport(p->vport))
1350                         continue;
1351
1352                 dev_mtu = vport_get_mtu(p->vport);
1353                 if (!mtu || dev_mtu < mtu)
1354                         mtu = dev_mtu;
1355         }
1356
1357         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1358 }
1359
1360 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports.  Must
1361  * be called with RTNL lock and dp_mutex. */
1362 void set_internal_devs_mtu(const struct datapath *dp)
1363 {
1364         struct dp_port *p;
1365         int mtu;
1366
1367         ASSERT_RTNL();
1368
1369         mtu = dp_min_mtu(dp);
1370
1371         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1372                 if (is_internal_vport(p->vport))
1373                         vport_set_mtu(p->vport, mtu);
1374         }
1375 }
1376
1377 static int
1378 put_port(const struct dp_port *p, struct odp_port __user *uop)
1379 {
1380         struct odp_port op;
1381
1382         memset(&op, 0, sizeof op);
1383
1384         rcu_read_lock();
1385         strncpy(op.devname, vport_get_name(p->vport), sizeof op.devname);
1386         rcu_read_unlock();
1387
1388         op.port = p->port_no;
1389         op.flags = is_internal_vport(p->vport) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1390
1391         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1392 }
1393
1394 static int
1395 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1396 {
1397         struct odp_port port;
1398
1399         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1400                 return -EFAULT;
1401
1402         if (port.devname[0]) {
1403                 struct vport *vport;
1404                 struct dp_port *dp_port;
1405                 int err = 0;
1406
1407                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1408
1409                 vport_lock();
1410                 rcu_read_lock();
1411
1412                 vport = vport_locate(port.devname);
1413                 if (!vport) {
1414                         err = -ENODEV;
1415                         goto error_unlock;
1416                 }
1417
1418                 dp_port = vport_get_dp_port(vport);
1419                 if (!dp_port || dp_port->dp != dp) {
1420                         err = -ENOENT;
1421                         goto error_unlock;
1422                 }
1423
1424                 port.port = dp_port->port_no;
1425
1426 error_unlock:
1427                 rcu_read_unlock();
1428                 vport_unlock();
1429
1430                 if (err)
1431                         return err;
1432         } else {
1433                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1434                         return -EINVAL;
1435                 if (!dp->ports[port.port])
1436                         return -ENOENT;
1437         }
1438
1439         return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1440 }
1441
1442 static int
1443 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1444 {
1445         struct odp_portvec pv;
1446         struct dp_port *p;
1447         int idx;
1448
1449         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1450                 return -EFAULT;
1451
1452         idx = 0;
1453         if (pv.n_ports) {
1454                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1455                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1456                                 return -EFAULT;
1457                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1458                                 break;
1459                 }
1460         }
1461         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1462 }
1463
1464 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1465 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1466 {
1467         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1468         kfree(g);
1469 }
1470
1471 static int
1472 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1473 {
1474         struct odp_port_group pg;
1475         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1476         int error;
1477
1478         error = -EFAULT;
1479         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1480                 goto error;
1481
1482         error = -EINVAL;
1483         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1484                 goto error;
1485
1486         error = -ENOMEM;
1487         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1488                             GFP_KERNEL);
1489         if (!new_group)
1490                 goto error;
1491
1492         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1493         error = -EFAULT;
1494         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1495                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1496                 goto error_free;
1497
1498         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1499         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1500         if (old_group)
1501                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1502         return 0;
1503
1504 error_free:
1505         kfree(new_group);
1506 error:
1507         return error;
1508 }
1509
1510 static int
1511 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1512 {
1513         struct odp_port_group pg;
1514         struct dp_port_group *g;
1515         u16 n_copy;
1516
1517         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1518                 return -EFAULT;
1519
1520         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1521                 return -EINVAL;
1522
1523         g = dp->groups[pg.group];
1524         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1525         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1526                 return -EFAULT;
1527
1528         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1529                 return -EFAULT;
1530
1531         return 0;
1532 }
1533
1534 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1535 {
1536         return (long)f->private_data;
1537 }
1538
1539 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1540 {
1541         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1542 }
1543
1544 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1545                            unsigned long argp)
1546 {
1547         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1548         struct datapath *dp;
1549         int drop_frags, listeners, port_no;
1550         unsigned int sflow_probability;
1551         int err;
1552
1553         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1554         switch (cmd) {
1555         case ODP_DP_CREATE:
1556                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1557                 goto exit;
1558
1559         case ODP_DP_DESTROY:
1560                 err = destroy_dp(dp_idx);
1561                 goto exit;
1562
1563         case ODP_PORT_ATTACH:
1564                 err = attach_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1565                 goto exit;
1566
1567         case ODP_PORT_DETACH:
1568                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1569                 if (!err)
1570                         err = detach_port(dp_idx, port_no);
1571                 goto exit;
1572
1573         case ODP_VPORT_ADD:
1574                 err = vport_add((struct odp_vport_add __user *)argp);
1575                 goto exit;
1576
1577         case ODP_VPORT_MOD:
1578                 err = vport_mod((struct odp_vport_mod __user *)argp);
1579                 goto exit;
1580
1581         case ODP_VPORT_DEL:
1582                 err = vport_del((char __user *)argp);
1583                 goto exit;
1584
1585         case ODP_VPORT_STATS_GET:
1586                 err = vport_stats_get((struct odp_vport_stats_req __user *)argp);
1587                 goto exit;
1588
1589         case ODP_VPORT_ETHER_GET:
1590                 err = vport_ether_get((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1591                 goto exit;
1592
1593         case ODP_VPORT_ETHER_SET:
1594                 err = vport_ether_set((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1595                 goto exit;
1596
1597         case ODP_VPORT_MTU_GET:
1598                 err = vport_mtu_get((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1599                 goto exit;
1600
1601         case ODP_VPORT_MTU_SET:
1602                 err = vport_mtu_set((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1603                 goto exit;
1604         }
1605
1606         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1607         err = -ENODEV;
1608         if (!dp)
1609                 goto exit;
1610
1611         switch (cmd) {
1612         case ODP_DP_STATS:
1613                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1614                 break;
1615
1616         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1617                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1618                 break;
1619
1620         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1621                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1622                 if (err)
1623                         break;
1624                 err = -EINVAL;
1625                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1626                         break;
1627                 dp->drop_frags = drop_frags;
1628                 err = 0;
1629                 break;
1630
1631         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1632                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1633                 break;
1634
1635         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1636                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1637                 if (err)
1638                         break;
1639                 err = -EINVAL;
1640                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1641                         break;
1642                 err = 0;
1643                 set_listen_mask(f, listeners);
1644                 break;
1645
1646         case ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY:
1647                 err = put_user(dp->sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1648                 break;
1649
1650         case ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY:
1651                 err = get_user(sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1652                 if (!err)
1653                         dp->sflow_probability = sflow_probability;
1654                 break;
1655
1656         case ODP_PORT_QUERY:
1657                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1658                 break;
1659
1660         case ODP_PORT_LIST:
1661                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1662                 break;
1663
1664         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1665                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1666                 break;
1667
1668         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1669                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1670                 break;
1671
1672         case ODP_FLOW_FLUSH:
1673                 err = flush_flows(dp);
1674                 break;
1675
1676         case ODP_FLOW_PUT:
1677                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1678                 break;
1679
1680         case ODP_FLOW_DEL:
1681                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1682                 break;
1683
1684         case ODP_FLOW_GET:
1685                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1686                 break;
1687
1688         case ODP_FLOW_LIST:
1689                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1690                 break;
1691
1692         case ODP_EXECUTE:
1693                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1694                 break;
1695
1696         default:
1697                 err = -ENOIOCTLCMD;
1698                 break;
1699         }
1700         mutex_unlock(&dp->mutex);
1701 exit:
1702         return err;
1703 }
1704
1705 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1706 {
1707         int i;
1708         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1709                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1710                         return 1;
1711         }
1712         return 0;
1713 }
1714
1715 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1716                       loff_t *ppos)
1717 {
1718         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1719         int listeners = get_listen_mask(f);
1720         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1721         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1722         struct sk_buff *skb;
1723         struct iovec __user iov;
1724         size_t copy_bytes;
1725         int retval;
1726
1727         if (!dp)
1728                 return -ENODEV;
1729
1730         if (nbytes == 0 || !listeners)
1731                 return 0;
1732
1733         for (;;) {
1734                 int i;
1735
1736                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1737                         if (listeners & (1 << i)) {
1738                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1739                                 if (skb)
1740                                         goto success;
1741                         }
1742                 }
1743
1744                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1745                         retval = -EAGAIN;
1746                         goto error;
1747                 }
1748
1749                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1750                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1751                                                                    listeners));
1752
1753                 if (signal_pending(current)) {
1754                         retval = -ERESTARTSYS;
1755                         goto error;
1756                 }
1757         }
1758 success:
1759         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1760         iov.iov_base = buf;
1761         iov.iov_len = copy_bytes;
1762         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1763         if (!retval)
1764                 retval = copy_bytes;
1765         kfree_skb(skb);
1766
1767 error:
1768         return retval;
1769 }
1770
1771 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1772 {
1773         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1774         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1775         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1776         unsigned int mask;
1777
1778         if (dp) {
1779                 mask = 0;
1780                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1781                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1782                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1783         } else {
1784                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1785         }
1786         return mask;
1787 }
1788
1789 struct file_operations openvswitch_fops = {
1790         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1791         .read  = openvswitch_read,
1792         .poll  = openvswitch_poll,
1793         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1794         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1795 };
1796
1797 static int major;
1798
1799 static int __init dp_init(void)
1800 {
1801         struct sk_buff *dummy_skb;
1802         int err;
1803
1804         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ovs_skb_cb) > sizeof(dummy_skb->cb));
1805
1806         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1807
1808         err = flow_init();
1809         if (err)
1810                 goto error;
1811
1812         err = vport_init();
1813         if (err)
1814                 goto error_flow_exit;
1815
1816         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1817         if (err)
1818                 goto error_vport_exit;
1819
1820         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1821         if (err < 0)
1822                 goto error_unreg_notifier;
1823
1824         return 0;
1825
1826 error_unreg_notifier:
1827         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1828 error_vport_exit:
1829         vport_exit();
1830 error_flow_exit:
1831         flow_exit();
1832 error:
1833         return err;
1834 }
1835
1836 static void dp_cleanup(void)
1837 {
1838         rcu_barrier();
1839         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1840         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1841         vport_exit();
1842         flow_exit();
1843 }
1844
1845 module_init(dp_init);
1846 module_exit(dp_cleanup);
1847
1848 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1849 MODULE_LICENSE("GPL");