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