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