datapath/datapath.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
   3  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   4  *
   5  * Significant portions of this file may be copied from parts of the Linux
   6  * kernel, by Linus Torvalds and others.
   7  */
   8
   9 /* Functions for managing the dp interface/device. */
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/if_arp.h>
  15 #include <linux/if_bridge.h>
  16 #include <linux/if_vlan.h>
  17 #include <linux/in.h>
  18 #include <linux/ip.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/time.h>
  21 #include <linux/etherdevice.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24 #include <linux/llc.h>
  25 #include <linux/mutex.h>
  26 #include <linux/percpu.h>
  27 #include <linux/rcupdate.h>
  28 #include <linux/tcp.h>
  29 #include <linux/udp.h>
  30 #include <linux/version.h>
  31 #include <linux/ethtool.h>
  32 #include <linux/random.h>
  33 #include <linux/wait.h>
  34 #include <asm/system.h>
  35 #include <asm/div64.h>
  36 #include <asm/bug.h>
  37 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  38 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  39 #include <linux/inetdevice.h>
  40 #include <linux/list.h>
  41 #include <linux/rculist.h>
  42 #include <linux/workqueue.h>
  43 #include <linux/dmi.h>
  44 #include <net/llc.h>
  45
  46 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  47 #include "datapath.h"
  48 #include "actions.h"
  49 #include "dp_dev.h"
  50 #include "flow.h"
  51
  52 #include "compat.h"
  53
  54
  55 int (*dp_ioctl_hook)(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd);
  56 EXPORT_SYMBOL(dp_ioctl_hook);
  57
  58 /* Datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  59  * by dp_mutex.
  60  *
  61  * dp_mutex nests inside the RTNL lock: if you need both you must take the RTNL
  62  * lock first.
  63  *
  64  * It is safe to access the datapath and net_bridge_port structures with just
  65  * dp_mutex.
  66  */
  67 static struct datapath *dps[ODP_MAX];
  68 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  69
  70 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  71 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  72
  73 static int new_nbp(struct datapath *, struct net_device *, int port_no);
  74 static void compute_ip_summed(struct sk_buff *skb);
  75
  76 /* Must be called with rcu_read_lock or dp_mutex. */
  77 struct datapath *get_dp(int dp_idx)
  78 {
  79         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= ODP_MAX)
  80                 return NULL;
  81         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
  82 }
  83 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_dp);
  84
  85 static struct datapath *get_dp_locked(int dp_idx)
  86 {
  87         struct datapath *dp;
  88
  89         mutex_lock(&dp_mutex);
  90         dp = get_dp(dp_idx);
  91         if (dp)
  92                 mutex_lock(&dp->mutex);
  93         mutex_unlock(&dp_mutex);
  94         return dp;
  95 }
  96
  97 static inline size_t br_nlmsg_size(void)
  98 {
  99         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifinfomsg))
 100                + nla_total_size(IFNAMSIZ) /* IFLA_IFNAME */
 101                + nla_total_size(MAX_ADDR_LEN) /* IFLA_ADDRESS */
 102                + nla_total_size(4) /* IFLA_MASTER */
 103                + nla_total_size(4) /* IFLA_MTU */
 104                + nla_total_size(4) /* IFLA_LINK */
 105                + nla_total_size(1); /* IFLA_OPERSTATE */
 106 }
 107
 108 static int dp_fill_ifinfo(struct sk_buff *skb,
 109                           const struct net_bridge_port *port,
 110                           int event, unsigned int flags)
 111 {
 112         const struct datapath *dp = port->dp;
 113         const struct net_device *dev = port->dev;
 114         struct ifinfomsg *hdr;
 115         struct nlmsghdr *nlh;
 116
 117         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, event, sizeof(*hdr), flags);
 118         if (nlh == NULL)
 119                 return -EMSGSIZE;
 120
 121         hdr = nlmsg_data(nlh);
 122         hdr->ifi_family = AF_BRIDGE;
 123         hdr->__ifi_pad = 0;
 124         hdr->ifi_type = dev->type;
 125         hdr->ifi_index = dev->ifindex;
 126         hdr->ifi_flags = dev_get_flags(dev);
 127         hdr->ifi_change = 0;
 128
 129         NLA_PUT_STRING(skb, IFLA_IFNAME, dev->name);
 130         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MASTER, dp->ports[ODPP_LOCAL]->dev->ifindex);
 131         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MTU, dev->mtu);
 132 #ifdef IFLA_OPERSTATE
 133         NLA_PUT_U8(skb, IFLA_OPERSTATE,
 134                    netif_running(dev) ? dev->operstate : IF_OPER_DOWN);
 135 #endif
 136
 137         if (dev->addr_len)
 138                 NLA_PUT(skb, IFLA_ADDRESS, dev->addr_len, dev->dev_addr);
 139
 140         if (dev->ifindex != dev->iflink)
 141                 NLA_PUT_U32(skb, IFLA_LINK, dev->iflink);
 142
 143         return nlmsg_end(skb, nlh);
 144
 145 nla_put_failure:
 146         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 147         return -EMSGSIZE;
 148 }
 149
 150 static void dp_ifinfo_notify(int event, struct net_bridge_port *port)
 151 {
 152         struct net *net = dev_net(port->dev);
 153         struct sk_buff *skb;
 154         int err = -ENOBUFS;
 155
 156         skb = nlmsg_new(br_nlmsg_size(), GFP_KERNEL);
 157         if (skb == NULL)
 158                 goto errout;
 159
 160         err = dp_fill_ifinfo(skb, port, event, 0);
 161         if (err < 0) {
 162                 /* -EMSGSIZE implies BUG in br_nlmsg_size() */
 163                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 164                 kfree_skb(skb);
 165                 goto errout;
 166         }
 167         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_LINK, NULL, GFP_KERNEL);
 168         return;
 169 errout:
 170         if (err < 0)
 171                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_LINK, err);
 172 }
 173
 174 static void release_dp(struct kobject *kobj)
 175 {
 176         struct datapath *dp = container_of(kobj, struct datapath, ifobj);
 177         kfree(dp);
 178 }
 179
 180 static struct kobj_type dp_ktype = {
 181         .release = release_dp
 182 };
 183
 184 static int create_dp(int dp_idx, const char __user *devnamep)
 185 {
 186         struct net_device *dp_dev;
 187         char devname[IFNAMSIZ];
 188         struct datapath *dp;
 189         int err;
 190         int i;
 191
 192         if (devnamep) {
 193                 err = -EFAULT;
 194                 if (strncpy_from_user(devname, devnamep, IFNAMSIZ - 1) < 0)
 195                         goto err;
 196                 devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 197         } else {
 198                 snprintf(devname, sizeof devname, "of%d", dp_idx);
 199         }
 200
 201         rtnl_lock();
 202         mutex_lock(&dp_mutex);
 203         err = -ENODEV;
 204         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 205                 goto err_unlock;
 206
 207         /* Exit early if a datapath with that number already exists.
 208          * (We don't use -EEXIST because that's ambiguous with 'devname'
 209          * conflicting with an existing network device name.) */
 210         err = -EBUSY;
 211         if (get_dp(dp_idx))
 212                 goto err_put_module;
 213
 214         err = -ENOMEM;
 215         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 216         if (dp == NULL)
 217                 goto err_put_module;
 218         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 219         mutex_init(&dp->mutex);
 220         dp->dp_idx = dp_idx;
 221         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 222                 skb_queue_head_init(&dp->queues[i]);
 223         init_waitqueue_head(&dp->waitqueue);
 224
 225         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 226          * /sys/class/net/<devname>/brif later, if sysfs is enabled. */
 227         dp->ifobj.kset = NULL;
 228         kobject_init(&dp->ifobj, &dp_ktype);
 229
 230         /* Allocate table. */
 231         err = -ENOMEM;
 232         rcu_assign_pointer(dp->table, dp_table_create(DP_L1_SIZE));
 233         if (!dp->table)
 234                 goto err_free_dp;
 235
 236         /* Set up our datapath device. */
 237         dp_dev = dp_dev_create(dp, devname, ODPP_LOCAL);
 238         err = PTR_ERR(dp_dev);
 239         if (IS_ERR(dp_dev))
 240                 goto err_destroy_table;
 241
 242         err = new_nbp(dp, dp_dev, ODPP_LOCAL);
 243         if (err) {
 244                 dp_dev_destroy(dp_dev);
 245                 goto err_destroy_table;
 246         }
 247
 248         dp->drop_frags = 0;
 249         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 250         if (!dp->stats_percpu)
 251                 goto err_destroy_local_port;
 252
 253         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 254         mutex_unlock(&dp_mutex);
 255         rtnl_unlock();
 256
 257         dp_sysfs_add_dp(dp);
 258
 259         return 0;
 260
 261 err_destroy_local_port:
 262         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 263 err_destroy_table:
 264         dp_table_destroy(dp->table, 0);
 265 err_free_dp:
 266         kfree(dp);
 267 err_put_module:
 268         module_put(THIS_MODULE);
 269 err_unlock:
 270         mutex_unlock(&dp_mutex);
 271         rtnl_unlock();
 272 err:
 273         return err;
 274 }
 275
 276 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 277 {
 278         struct net_bridge_port *p, *n;
 279         int i;
 280
 281         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 282                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 283                         dp_del_port(p);
 284
 285         dp_sysfs_del_dp(dp);
 286
 287         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 288
 289         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 290
 291         dp_table_destroy(dp->table, 1);
 292
 293         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 294                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 295         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 296                 kfree(dp->groups[i]);
 297         free_percpu(dp->stats_percpu);
 298         kobject_put(&dp->ifobj);
 299         module_put(THIS_MODULE);
 300 }
 301
 302 static int destroy_dp(int dp_idx)
 303 {
 304         struct datapath *dp;
 305         int err;
 306
 307         rtnl_lock();
 308         mutex_lock(&dp_mutex);
 309         dp = get_dp(dp_idx);
 310         err = -ENODEV;
 311         if (!dp)
 312                 goto err_unlock;
 313
 314         do_destroy_dp(dp);
 315         err = 0;
 316
 317 err_unlock:
 318         mutex_unlock(&dp_mutex);
 319         rtnl_unlock();
 320         return err;
 321 }
 322
 323 static void release_nbp(struct kobject *kobj)
 324 {
 325         struct net_bridge_port *p = container_of(kobj, struct net_bridge_port, kobj);
 326         kfree(p);
 327 }
 328
 329 static struct kobj_type brport_ktype = {
 330 #ifdef CONFIG_SYSFS
 331         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 332 #endif
 333         .release = release_nbp
 334 };
 335
 336 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 337 static int new_nbp(struct datapath *dp, struct net_device *dev, int port_no)
 338 {
 339         struct net_bridge_port *p;
 340
 341         if (dev->br_port != NULL)
 342                 return -EBUSY;
 343
 344         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 345         if (!p)
 346                 return -ENOMEM;
 347
 348         dev_set_promiscuity(dev, 1);
 349         dev_hold(dev);
 350         p->port_no = port_no;
 351         p->dp = dp;
 352         p->dev = dev;
 353         atomic_set(&p->sflow_pool, 0);
 354         if (!is_dp_dev(dev))
 355                 rcu_assign_pointer(dev->br_port, p);
 356         else {
 357                 /* It would make sense to assign dev->br_port here too, but
 358                  * that causes packets received on internal ports to get caught
 359                  * in dp_frame_hook().  In turn dp_frame_hook() can reject them
 360                  * back to network stack, but that's a waste of time. */
 361         }
 362         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 363         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 364         dp->n_ports++;
 365
 366         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 367          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 368         p->kobj.kset = NULL;
 369         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 370
 371         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 372
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static int add_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 377 {
 378         struct net_device *dev;
 379         struct datapath *dp;
 380         struct odp_port port;
 381         int port_no;
 382         int err;
 383
 384         err = -EFAULT;
 385         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 386                 goto out;
 387         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 388
 389         rtnl_lock();
 390         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 391         err = -ENODEV;
 392         if (!dp)
 393                 goto out_unlock_rtnl;
 394
 395         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 396                 if (!dp->ports[port_no])
 397                         goto got_port_no;
 398         err = -EFBIG;
 399         goto out_unlock_dp;
 400
 401 got_port_no:
 402         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL)) {
 403                 err = -ENODEV;
 404                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
 405                 if (!dev)
 406                         goto out_unlock_dp;
 407
 408                 err = -EINVAL;
 409                 if (dev->flags & IFF_LOOPBACK || dev->type != ARPHRD_ETHER ||
 410                     is_dp_dev(dev))
 411                         goto out_put;
 412         } else {
 413                 dev = dp_dev_create(dp, port.devname, port_no);
 414                 err = PTR_ERR(dev);
 415                 if (IS_ERR(dev))
 416                         goto out_unlock_dp;
 417                 dev_hold(dev);
 418         }
 419
 420         err = new_nbp(dp, dev, port_no);
 421         if (err)
 422                 goto out_put;
 423
 424         set_dp_devs_mtu(dp, dev);
 425         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 426
 427         err = __put_user(port_no, &portp->port);
 428
 429 out_put:
 430         dev_put(dev);
 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_del_port(struct net_bridge_port *p)
 440 {
 441         ASSERT_RTNL();
 442
 443         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 444                 dp_sysfs_del_if(p);
 445         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 446
 447         p->dp->n_ports--;
 448
 449         if (is_dp_dev(p->dev)) {
 450                 /* Make sure that no packets arrive from now on, since
 451                  * dp_dev_xmit() will try to find itself through
 452                  * p->dp->ports[], and we're about to set that to null. */
 453                 netif_tx_disable(p->dev);
 454         }
 455
 456         /* First drop references to device. */
 457         dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 458         list_del_rcu(&p->node);
 459         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 460         rcu_assign_pointer(p->dev->br_port, NULL);
 461
 462         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 463         synchronize_rcu();
 464
 465         if (is_dp_dev(p->dev))
 466                 dp_dev_destroy(p->dev);
 467         dev_put(p->dev);
 468         kobject_put(&p->kobj);
 469
 470         return 0;
 471 }
 472
 473 static int del_port(int dp_idx, int port_no)
 474 {
 475         struct net_bridge_port *p;
 476         struct datapath *dp;
 477         LIST_HEAD(dp_devs);
 478         int err;
 479
 480         err = -EINVAL;
 481         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 482                 goto out;
 483
 484         rtnl_lock();
 485         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 486         err = -ENODEV;
 487         if (!dp)
 488                 goto out_unlock_rtnl;
 489
 490         p = dp->ports[port_no];
 491         err = -ENOENT;
 492         if (!p)
 493                 goto out_unlock_dp;
 494
 495         err = dp_del_port(p);
 496
 497 out_unlock_dp:
 498         mutex_unlock(&dp->mutex);
 499 out_unlock_rtnl:
 500         rtnl_unlock();
 501 out:
 502         return err;
 503 }
 504
 505 /* Must be called with rcu_read_lock. */
 506 static void
 507 do_port_input(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *skb)
 508 {
 509         /* Make our own copy of the packet.  Otherwise we will mangle the
 510          * packet for anyone who came before us (e.g. tcpdump via AF_PACKET).
 511          * (No one comes after us, since we tell handle_bridge() that we took
 512          * the packet.) */
 513         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 514         if (!skb)
 515                 return;
 516
 517         /* Push the Ethernet header back on. */
 518         skb_push(skb, ETH_HLEN);
 519         skb_reset_mac_header(skb);
 520         dp_process_received_packet(skb, p);
 521 }
 522
 523 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 524 void dp_process_received_packet(struct sk_buff *skb, struct net_bridge_port *p)
 525 {
 526         struct datapath *dp = p->dp;
 527         struct dp_stats_percpu *stats;
 528         struct odp_flow_key key;
 529         struct sw_flow *flow;
 530
 531         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 532
 533         compute_ip_summed(skb);
 534
 535         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 536         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 537
 538         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 539                 if (dp->drop_frags) {
 540                         kfree_skb(skb);
 541                         stats->n_frags++;
 542                         return;
 543                 }
 544         }
 545
 546         flow = dp_table_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key);
 547         if (flow) {
 548                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 549                 flow_used(flow, skb);
 550                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 551                                 GFP_ATOMIC);
 552                 stats->n_hit++;
 553         } else {
 554                 stats->n_missed++;
 555                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, 0);
 556         }
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Used as br_handle_frame_hook.  (Cannot run bridge at the same time, even on
 561  * different set of devices!)
 562  */
 563 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 564 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 565 static struct sk_buff *dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p,
 566                                          struct sk_buff *skb)
 567 {
 568         do_port_input(p, skb);
 569         return NULL;
 570 }
 571 #elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,0)
 572 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 573 static int dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb)
 574 {
 575         do_port_input(p, *pskb);
 576         return 1;
 577 }
 578 #else
 579 #error
 580 #endif
 581
 582 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 583 /* This code is based on a skb_checksum_setup from net/dev/core.c from a
 584  * combination of Lenny's 2.6.26 Xen kernel and Xen's
 585  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call this function
 586  * directly because it isn't exported in all versions. */
 587 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 588 {
 589         if (ptr < (void *)skb->tail)
 590                 return 1;
 591         if (__pskb_pull_tail(skb,
 592                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 593                 return 1;
 594         } else {
 595                 return 0;
 596         }
 597 }
 598
 599 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 600 {
 601         struct iphdr *iph;
 602         unsigned char *th;
 603         int err = -EPROTO;
 604         __u16 csum_start, csum_offset;
 605
 606         if (!skb->proto_csum_blank)
 607                 return 0;
 608
 609         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 610                 goto out;
 611
 612         if (!skb_pull_up_to(skb, skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr)))
 613                 goto out;
 614
 615         iph = ip_hdr(skb);
 616         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 617
 618         csum_start = th - skb->head;
 619         switch (iph->protocol) {
 620         case IPPROTO_TCP:
 621                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 622                 break;
 623         case IPPROTO_UDP:
 624                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 625                 break;
 626         default:
 627                 if (net_ratelimit())
 628                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 629                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 630                                " %d packet", iph->protocol);
 631                 goto out;
 632         }
 633
 634         if (!skb_pull_up_to(skb, th + csum_offset + 2))
 635                 goto out;
 636
 637         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 638         skb->proto_csum_blank = 0;
 639
 640 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 641         skb->csum_start = csum_start;
 642         skb->csum_offset = csum_offset;
 643 #else
 644         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 645         skb->csum = csum_offset;
 646 #endif
 647
 648         err = 0;
 649
 650 out:
 651         return err;
 652 }
 653 #endif /* CONFIG_XEN && HAVE_PROTO_DATA_VALID */
 654
 655  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 656  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 657  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 658  *      from the bridge local port will also have this type.
 659  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 660  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 661  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 662  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 663  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 664  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 665  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 666  *      offloading (they produce type #5).
 667  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 668  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 669  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 670  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 671  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 672  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 673  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 674  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 675  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 676  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to be
 677  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 678  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 679  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 680  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 681  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 682  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 683  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 684  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 685  *
 686  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 687  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 688  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 689  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 690  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 691  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 692  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 693  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 694  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 695  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 696  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 697  *
 698  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 699  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 700  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 701  * slightly more optimal behavior.*/
 702 static void
 703 compute_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 704 {
 705         OVS_CB(skb)->ip_summed = skb->ip_summed;
 706
 707 #ifdef CHECKSUM_HW
 708         /* In theory this could be either CHECKSUM_PARTIAL or CHECKSUM_COMPLETE.
 709          * However, we should only get CHECKSUM_PARTIAL packets from Xen, which
 710          * uses some special fields to represent this (see below).  Since we
 711          * can only make one type work, pick the one that actually happens in
 712          * practice. */
 713         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW)
 714                 OVS_CB(skb)->ip_summed = CSUM_COMPLETE;
 715 #endif
 716 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 717         /* Xen has a special way of representing CHECKSUM_PARTIAL on older
 718          * kernels. */
 719         if (skb->proto_csum_blank)
 720                 OVS_CB(skb)->ip_summed = CSUM_PARTIAL;
 721 #endif
 722 }
 723
 724 void
 725 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 726 {
 727 #ifdef CHECKSUM_HW
 728         if (OVS_CB(skb)->ip_summed == CSUM_COMPLETE)
 729                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 730 #endif
 731 }
 732
 733 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 734  * unless we broke up a GSO packet. */
 735 static int
 736 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 737                       int queue_no, u32 arg)
 738 {
 739         struct sk_buff *nskb;
 740         int port_no;
 741         int err;
 742
 743         port_no = ODPP_LOCAL;
 744         if (skb->dev) {
 745                 if (skb->dev->br_port)
 746                         port_no = skb->dev->br_port->port_no;
 747                 else if (is_dp_dev(skb->dev))
 748                         port_no = dp_dev_priv(skb->dev)->port_no;
 749         }
 750
 751         do {
 752                 struct odp_msg *header;
 753
 754                 nskb = skb->next;
 755                 skb->next = NULL;
 756
 757                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 758                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 759                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 760                  * packets that do not have their checksum computed.
 761                  */
 762                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 763                 if (err)
 764                         goto err_kfree_skbs;
 765 #ifndef CHECKSUM_HW
 766                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 767 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 768                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 769                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 770                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 771                          * purpose, but we should point the transport header to
 772                          * it anyway for backward compatibility, as
 773                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 774                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 775                                                  skb_headroom(skb));
 776 #endif
 777                         err = skb_checksum_help(skb);
 778                         if (err)
 779                                 goto err_kfree_skbs;
 780                 }
 781 #else
 782                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW) {
 783                         err = skb_checksum_help(skb, 0);
 784                         if (err)
 785                                 goto err_kfree_skbs;
 786                 }
 787 #endif
 788
 789                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 790                 if (err)
 791                         goto err_kfree_skbs;
 792
 793                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 794                 header->type = queue_no;
 795                 header->length = skb->len;
 796                 header->port = port_no;
 797                 header->reserved = 0;
 798                 header->arg = arg;
 799                 skb_queue_tail(queue, skb);
 800
 801                 skb = nskb;
 802         } while (skb);
 803         return 0;
 804
 805 err_kfree_skbs:
 806         kfree_skb(skb);
 807         while ((skb = nskb) != NULL) {
 808                 nskb = skb->next;
 809                 kfree_skb(skb);
 810         }
 811         return err;
 812 }
 813
 814 int
 815 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 816                   u32 arg)
 817 {
 818         struct dp_stats_percpu *stats;
 819         struct sk_buff_head *queue;
 820         int err;
 821
 822         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 823         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR && queue_no != _ODPL_SFLOW_NR);
 824         queue = &dp->queues[queue_no];
 825         err = -ENOBUFS;
 826         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 827                 goto err_kfree_skb;
 828
 829         forward_ip_summed(skb);
 830
 831         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 832          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 833         if (skb_is_gso(skb)) {
 834                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 835                 if (nskb) {
 836                         kfree_skb(skb);
 837                         skb = nskb;
 838                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 839                                 err = PTR_ERR(skb);
 840                                 goto err;
 841                         }
 842                 } else {
 843                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 844                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 845                 }
 846         }
 847
 848         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 849         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 850         return err;
 851
 852 err_kfree_skb:
 853         kfree_skb(skb);
 854 err:
 855         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 856         stats->n_lost++;
 857         put_cpu();
 858
 859         return err;
 860 }
 861
 862 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 863 {
 864         dp->n_flows = 0;
 865         return dp_table_flush(dp);
 866 }
 867
 868 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 869 {
 870         unsigned int i;
 871
 872         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 873                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 874                 switch (a->type) {
 875                 case ODPAT_OUTPUT:
 876                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 877                                 return -EINVAL;
 878                         break;
 879
 880                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 881                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 882                                 return -EINVAL;
 883                         break;
 884
 885                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 886                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 887                                 return -EINVAL;
 888                         break;
 889
 890                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 891                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 892                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 893                                 return -EINVAL;
 894                         break;
 895
 896                 default:
 897                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 898                                 return -EOPNOTSUPP;
 899                         break;
 900                 }
 901         }
 902
 903         return 0;
 904 }
 905
 906 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 907 {
 908         struct sw_flow_actions *actions;
 909         int error;
 910
 911         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 912         error = PTR_ERR(actions);
 913         if (IS_ERR(actions))
 914                 goto error;
 915
 916         error = -EFAULT;
 917         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 918                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 919                 goto error_free_actions;
 920         error = validate_actions(actions);
 921         if (error)
 922                 goto error_free_actions;
 923
 924         return actions;
 925
 926 error_free_actions:
 927         kfree(actions);
 928 error:
 929         return ERR_PTR(error);
 930 }
 931
 932 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 933 {
 934         if (flow->used.tv_sec) {
 935                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 936                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 937         } else {
 938                 stats->used_sec = 0;
 939                 stats->used_nsec = 0;
 940         }
 941         stats->n_packets = flow->packet_count;
 942         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 943         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 944         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 945         stats->error = 0;
 946 }
 947
 948 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 949 {
 950         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 951         flow->tcp_flags = 0;
 952         flow->ip_tos = 0;
 953         flow->packet_count = 0;
 954         flow->byte_count = 0;
 955 }
 956
 957 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 958 {
 959         struct odp_flow_put uf;
 960         struct sw_flow *flow;
 961         struct dp_table *table;
 962         struct odp_flow_stats stats;
 963         int error;
 964
 965         error = -EFAULT;
 966         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 967                 goto error;
 968         memset(uf.flow.key.reserved, 0, sizeof uf.flow.key.reserved);
 969
 970         table = rcu_dereference(dp->table);
 971         flow = dp_table_lookup(table, &uf.flow.key);
 972         if (!flow) {
 973                 /* No such flow. */
 974                 struct sw_flow_actions *acts;
 975
 976                 error = -ENOENT;
 977                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
 978                         goto error;
 979
 980                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
 981                 if (dp->n_flows >= table->n_buckets) {
 982                         error = -ENOSPC;
 983                         if (table->n_buckets >= DP_MAX_BUCKETS)
 984                                 goto error;
 985
 986                         error = dp_table_expand(dp);
 987                         if (error)
 988                                 goto error;
 989                         table = rcu_dereference(dp->table);
 990                 }
 991
 992                 /* Allocate flow. */
 993                 error = -ENOMEM;
 994                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
 995                 if (flow == NULL)
 996                         goto error;
 997                 flow->key = uf.flow.key;
 998                 spin_lock_init(&flow->lock);
 999                 clear_stats(flow);
1000
1001                 /* Obtain actions. */
1002                 acts = get_actions(&uf.flow);
1003                 error = PTR_ERR(acts);
1004                 if (IS_ERR(acts))
1005                         goto error_free_flow;
1006                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
1007
1008                 /* Put flow in bucket. */
1009                 error = dp_table_insert(table, flow);
1010                 if (error)
1011                         goto error_free_flow_acts;
1012                 dp->n_flows++;
1013                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
1014         } else {
1015                 /* We found a matching flow. */
1016                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
1017                 unsigned long int flags;
1018
1019                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
1020                 error = -EEXIST;
1021                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
1022                         goto error;
1023
1024                 /* Swap actions. */
1025                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1026                 error = PTR_ERR(new_acts);
1027                 if (IS_ERR(new_acts))
1028                         goto error;
1029                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1030                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1031                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1032                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1033                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1034                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1035                 } else {
1036                         kfree(new_acts);
1037                 }
1038
1039                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1040                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1041                 get_stats(flow, &stats);
1042                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1043                         clear_stats(flow);
1044                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1045         }
1046
1047         /* Copy stats to userspace. */
1048         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1049                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1050                 return -EFAULT;
1051         return 0;
1052
1053 error_free_flow_acts:
1054         kfree(flow->sf_acts);
1055 error_free_flow:
1056         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1057 error:
1058         return error;
1059 }
1060
1061 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1062 {
1063         union odp_action __user *actions;
1064         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1065         u32 n_actions;
1066
1067         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1068             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1069                 return -EFAULT;
1070
1071         if (!n_actions)
1072                 return 0;
1073
1074         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1075         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1076             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1077                                      sizeof(union odp_action) *
1078                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1079                 return -EFAULT;
1080
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1085                         struct odp_flow __user *ufp)
1086 {
1087         struct odp_flow_stats stats;
1088         unsigned long int flags;
1089
1090         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1091         get_stats(flow, &stats);
1092
1093         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1094                 flow->tcp_flags = 0;
1095         }
1096         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1097
1098         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1099                 return -EFAULT;
1100         return put_actions(flow, ufp);
1101 }
1102
1103 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1104 {
1105         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1106         struct odp_flow uf;
1107         struct sw_flow *flow;
1108         int error;
1109
1110         error = -EFAULT;
1111         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1112                 goto error;
1113         memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1114
1115         flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1116         error = -ENOENT;
1117         if (!flow)
1118                 goto error;
1119
1120         /* XXX redundant lookup */
1121         error = dp_table_delete(table, flow);
1122         if (error)
1123                 goto error;
1124
1125         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1126          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1127          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1128          * badly. */
1129         dp->n_flows--;
1130         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1131         flow_deferred_free(flow);
1132
1133 error:
1134         return error;
1135 }
1136
1137 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1138 {
1139         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1140         int i;
1141         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1142                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1143                 struct odp_flow uf;
1144                 struct sw_flow *flow;
1145                 int error;
1146
1147                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1148                         return -EFAULT;
1149                 memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1150
1151                 flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1152                 if (!flow)
1153                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1154                 else
1155                         error = answer_query(flow, uf.flags, ufp);
1156                 if (error)
1157                         return -EFAULT;
1158         }
1159         return flowvec->n_flows;
1160 }
1161
1162 struct list_flows_cbdata {
1163         struct odp_flow __user *uflows;
1164         int n_flows;
1165         int listed_flows;
1166 };
1167
1168 static int list_flow(struct sw_flow *flow, void *cbdata_)
1169 {
1170         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1171         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1172         int error;
1173
1174         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1175                 return -EFAULT;
1176         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1177         if (error)
1178                 return error;
1179
1180         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1181                 return cbdata->listed_flows;
1182         return 0;
1183 }
1184
1185 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1186 {
1187         struct list_flows_cbdata cbdata;
1188         int error;
1189
1190         if (!flowvec->n_flows)
1191                 return 0;
1192
1193         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1194         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1195         cbdata.listed_flows = 0;
1196         error = dp_table_foreach(rcu_dereference(dp->table),
1197                                  list_flow, &cbdata);
1198         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1199 }
1200
1201 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1202                             int (*function)(struct datapath *,
1203                                             const struct odp_flowvec *))
1204 {
1205         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1206         struct odp_flowvec flowvec;
1207         int retval;
1208
1209         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1210         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1211             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1212                 return -EFAULT;
1213
1214         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1215                 return -EINVAL;
1216
1217         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1218                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1219                 return -EFAULT;
1220
1221         retval = function(dp, &flowvec);
1222         return (retval < 0 ? retval
1223                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1224                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1225 }
1226
1227 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1228 {
1229         struct odp_execute execute;
1230         struct odp_flow_key key;
1231         struct sk_buff *skb;
1232         struct sw_flow_actions *actions;
1233         struct ethhdr *eth;
1234         int err;
1235
1236         err = -EFAULT;
1237         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1238                 goto error;
1239
1240         err = -EINVAL;
1241         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1242                 goto error;
1243
1244         err = -ENOMEM;
1245         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1246         if (!actions)
1247                 goto error;
1248
1249         err = -EFAULT;
1250         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1251                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1252                 goto error_free_actions;
1253
1254         err = validate_actions(actions);
1255         if (err)
1256                 goto error_free_actions;
1257
1258         err = -ENOMEM;
1259         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1260         if (!skb)
1261                 goto error_free_actions;
1262         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS) {
1263                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[execute.in_port];
1264                 if (p)
1265                         skb->dev = p->dev;
1266         }
1267
1268         err = -EFAULT;
1269         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1270                            execute.length))
1271                 goto error_free_skb;
1272
1273         skb_reset_mac_header(skb);
1274         eth = eth_hdr(skb);
1275
1276         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1277          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1278          * device, which we may not have. */
1279         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1280                 skb->protocol = eth->h_proto;
1281         else
1282                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1283
1284         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1285         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1286                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1287         kfree(actions);
1288         return err;
1289
1290 error_free_skb:
1291         kfree_skb(skb);
1292 error_free_actions:
1293         kfree(actions);
1294 error:
1295         return err;
1296 }
1297
1298 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1299 {
1300         struct odp_stats stats;
1301         int i;
1302
1303         stats.n_flows = dp->n_flows;
1304         stats.cur_capacity = rcu_dereference(dp->table)->n_buckets;
1305         stats.max_capacity = DP_MAX_BUCKETS;
1306         stats.n_ports = dp->n_ports;
1307         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1308         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1309         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1310         for_each_possible_cpu(i) {
1311                 const struct dp_stats_percpu *s;
1312                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1313                 stats.n_frags += s->n_frags;
1314                 stats.n_hit += s->n_hit;
1315                 stats.n_missed += s->n_missed;
1316                 stats.n_lost += s->n_lost;
1317         }
1318         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1319         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1320         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1321 }
1322
1323 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1324 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1325 {
1326         struct net_bridge_port *p;
1327         int mtu = 0;
1328
1329         ASSERT_RTNL();
1330
1331         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1332                 struct net_device *dev = p->dev;
1333
1334                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1335                  * set. */
1336                 if (is_dp_dev(dev))
1337                         continue;
1338
1339                 if (!mtu || dev->mtu < mtu)
1340                         mtu = dev->mtu;
1341         }
1342
1343         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1344 }
1345
1346 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports. 'dev'
1347  * is the device whose MTU may have changed.  Must be called with RTNL lock
1348  * and dp_mutex. */
1349 void set_dp_devs_mtu(const struct datapath *dp, struct net_device *dev)
1350 {
1351         struct net_bridge_port *p;
1352         int mtu;
1353
1354         ASSERT_RTNL();
1355
1356         if (is_dp_dev(dev))
1357                 return;
1358
1359         mtu = dp_min_mtu(dp);
1360
1361         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1362                 struct net_device *br_dev = p->dev;
1363
1364                 if (is_dp_dev(br_dev))
1365                         dev_set_mtu(br_dev, mtu);
1366         }
1367 }
1368
1369 static int
1370 put_port(const struct net_bridge_port *p, struct odp_port __user *uop)
1371 {
1372         struct odp_port op;
1373         memset(&op, 0, sizeof op);
1374         strncpy(op.devname, p->dev->name, sizeof op.devname);
1375         op.port = p->port_no;
1376         op.flags = is_dp_dev(p->dev) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1377         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1378 }
1379
1380 static int
1381 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1382 {
1383         struct odp_port port;
1384
1385         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1386                 return -EFAULT;
1387         if (port.devname[0]) {
1388                 struct net_bridge_port *p;
1389                 struct net_device *dev;
1390                 int err;
1391
1392                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1393
1394                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
1395                 if (!dev)
1396                         return -ENODEV;
1397
1398                 p = dev->br_port;
1399                 if (!p && is_dp_dev(dev)) {
1400                         struct dp_dev *dp_dev = dp_dev_priv(dev);
1401                         if (dp_dev->dp == dp)
1402                                 p = dp->ports[dp_dev->port_no];
1403                 }
1404                 err = p && p->dp == dp ? put_port(p, uport) : -ENOENT;
1405                 dev_put(dev);
1406
1407                 return err;
1408         } else {
1409                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1410                         return -EINVAL;
1411                 if (!dp->ports[port.port])
1412                         return -ENOENT;
1413                 return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1414         }
1415 }
1416
1417 static int
1418 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1419 {
1420         struct odp_portvec pv;
1421         struct net_bridge_port *p;
1422         int idx;
1423
1424         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1425                 return -EFAULT;
1426
1427         idx = 0;
1428         if (pv.n_ports) {
1429                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1430                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1431                                 return -EFAULT;
1432                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1433                                 break;
1434                 }
1435         }
1436         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1437 }
1438
1439 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1440 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1441 {
1442         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1443         kfree(g);
1444 }
1445
1446 static int
1447 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1448 {
1449         struct odp_port_group pg;
1450         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1451         int error;
1452
1453         error = -EFAULT;
1454         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1455                 goto error;
1456
1457         error = -EINVAL;
1458         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1459                 goto error;
1460
1461         error = -ENOMEM;
1462         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1463                             GFP_KERNEL);
1464         if (!new_group)
1465                 goto error;
1466
1467         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1468         error = -EFAULT;
1469         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1470                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1471                 goto error_free;
1472
1473         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1474         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1475         if (old_group)
1476                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1477         return 0;
1478
1479 error_free:
1480         kfree(new_group);
1481 error:
1482         return error;
1483 }
1484
1485 static int
1486 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1487 {
1488         struct odp_port_group pg;
1489         struct dp_port_group *g;
1490         u16 n_copy;
1491
1492         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1493                 return -EFAULT;
1494
1495         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1496                 return -EINVAL;
1497
1498         g = dp->groups[pg.group];
1499         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1500         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1501                 return -EFAULT;
1502
1503         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1504                 return -EFAULT;
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1510 {
1511         return (long)f->private_data;
1512 }
1513
1514 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1515 {
1516         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1517 }
1518
1519 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1520                            unsigned long argp)
1521 {
1522         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1523         struct datapath *dp;
1524         int drop_frags, listeners, port_no;
1525         unsigned int sflow_probability;
1526         int err;
1527
1528         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1529         switch (cmd) {
1530         case ODP_DP_CREATE:
1531                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1532                 goto exit;
1533
1534         case ODP_DP_DESTROY:
1535                 err = destroy_dp(dp_idx);
1536                 goto exit;
1537
1538         case ODP_PORT_ADD:
1539                 err = add_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1540                 goto exit;
1541
1542         case ODP_PORT_DEL:
1543                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1544                 if (!err)
1545                         err = del_port(dp_idx, port_no);
1546                 goto exit;
1547         }
1548
1549         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1550         err = -ENODEV;
1551         if (!dp)
1552                 goto exit;
1553
1554         switch (cmd) {
1555         case ODP_DP_STATS:
1556                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1557                 break;
1558
1559         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1560                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1561                 break;
1562
1563         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1564                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1565                 if (err)
1566                         break;
1567                 err = -EINVAL;
1568                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1569                         break;
1570                 dp->drop_frags = drop_frags;
1571                 err = 0;
1572                 break;
1573
1574         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1575                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1576                 break;
1577
1578         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1579                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1580                 if (err)
1581                         break;
1582                 err = -EINVAL;
1583                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1584                         break;
1585                 err = 0;
1586                 set_listen_mask(f, listeners);
1587                 break;
1588
1589         case ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY:
1590                 err = put_user(dp->sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1591                 break;
1592
1593         case ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY:
1594                 err = get_user(sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1595                 if (!err)
1596                         dp->sflow_probability = sflow_probability;
1597                 break;
1598
1599         case ODP_PORT_QUERY:
1600                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1601                 break;
1602
1603         case ODP_PORT_LIST:
1604                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1605                 break;
1606
1607         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1608                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1609                 break;
1610
1611         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1612                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1613                 break;
1614
1615         case ODP_FLOW_FLUSH:
1616                 err = flush_flows(dp);
1617                 break;
1618
1619         case ODP_FLOW_PUT:
1620                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1621                 break;
1622
1623         case ODP_FLOW_DEL:
1624                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1625                 break;
1626
1627         case ODP_FLOW_GET:
1628                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1629                 break;
1630
1631         case ODP_FLOW_LIST:
1632                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1633                 break;
1634
1635         case ODP_EXECUTE:
1636                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1637                 break;
1638
1639         default:
1640                 err = -ENOIOCTLCMD;
1641                 break;
1642         }
1643         mutex_unlock(&dp->mutex);
1644 exit:
1645         return err;
1646 }
1647
1648 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1649 {
1650         int i;
1651         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1652                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1653                         return 1;
1654         }
1655         return 0;
1656 }
1657
1658 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1659                       loff_t *ppos)
1660 {
1661         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1662         int listeners = get_listen_mask(f);
1663         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1664         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1665         struct sk_buff *skb;
1666         struct iovec __user iov;
1667         size_t copy_bytes;
1668         int retval;
1669
1670         if (!dp)
1671                 return -ENODEV;
1672
1673         if (nbytes == 0 || !listeners)
1674                 return 0;
1675
1676         for (;;) {
1677                 int i;
1678
1679                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1680                         if (listeners & (1 << i)) {
1681                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1682                                 if (skb)
1683                                         goto success;
1684                         }
1685                 }
1686
1687                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1688                         retval = -EAGAIN;
1689                         goto error;
1690                 }
1691
1692                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1693                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1694                                                                    listeners));
1695
1696                 if (signal_pending(current)) {
1697                         retval = -ERESTARTSYS;
1698                         goto error;
1699                 }
1700         }
1701 success:
1702         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1703         iov.iov_base = buf;
1704         iov.iov_len = copy_bytes;
1705         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1706         if (!retval)
1707                 retval = copy_bytes;
1708         kfree_skb(skb);
1709
1710 error:
1711         return retval;
1712 }
1713
1714 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1715 {
1716         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1717         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1718         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1719         unsigned int mask;
1720
1721         if (dp) {
1722                 mask = 0;
1723                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1724                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1725                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1726         } else {
1727                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1728         }
1729         return mask;
1730 }
1731
1732 struct file_operations openvswitch_fops = {
1733         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1734         .read  = openvswitch_read,
1735         .poll  = openvswitch_poll,
1736         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1737         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1738 };
1739
1740 static int major;
1741
1742 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,27)
1743 static struct llc_sap *dp_stp_sap;
1744
1745 static int dp_stp_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1746                       struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
1747 {
1748         /* We don't really care about STP packets, we just listen for them for
1749          * mutual exclusion with the bridge module, so this just discards
1750          * them. */
1751         kfree_skb(skb);
1752         return 0;
1753 }
1754
1755 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1756 {
1757         /* Register to receive STP packets because the bridge module also
1758          * attempts to do so.  Since there can only be a single listener for a
1759          * given protocol, this provides mutual exclusion against the bridge
1760          * module, preventing both of them from being loaded at the same
1761          * time. */
1762         dp_stp_sap = llc_sap_open(LLC_SAP_BSPAN, dp_stp_rcv);
1763         if (!dp_stp_sap) {
1764                 printk(KERN_ERR "openvswitch: can't register sap for STP (probably the bridge module is loaded)\n");
1765                 return -EADDRINUSE;
1766         }
1767         return 0;
1768 }
1769
1770 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1771 {
1772         llc_sap_put(dp_stp_sap);
1773 }
1774 #else  /* Linux 2.6.27 or later. */
1775 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1776 {
1777         /* Linux 2.6.27 introduces a way for multiple clients to register for
1778          * STP packets, which interferes with what we try to do above.
1779          * Instead, just check whether there's a bridge hook defined.  This is
1780          * not as safe--the bridge module is willing to load over the top of
1781          * us--but it provides a little bit of protection. */
1782         if (br_handle_frame_hook) {
1783                 printk(KERN_ERR "openvswitch: bridge module is loaded, cannot load over it\n");
1784                 return -EADDRINUSE;
1785         }
1786         return 0;
1787 }
1788
1789 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1790 {
1791         /* Nothing to do. */
1792 }
1793 #endif  /* Linux 2.6.27 or later */
1794
1795 static int __init dp_init(void)
1796 {
1797         int err;
1798
1799         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1800
1801         err = dp_avoid_bridge_init();
1802         if (err)
1803                 return err;
1804
1805         err = flow_init();
1806         if (err)
1807                 goto error;
1808
1809         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1810         if (err)
1811                 goto error_flow_exit;
1812
1813         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1814         if (err < 0)
1815                 goto error_unreg_notifier;
1816
1817         /* Hook into callback used by the bridge to intercept packets.
1818          * Parasites we are. */
1819         br_handle_frame_hook = dp_frame_hook;
1820
1821         return 0;
1822
1823 error_unreg_notifier:
1824         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1825 error_flow_exit:
1826         flow_exit();
1827 error:
1828         return err;
1829 }
1830
1831 static void dp_cleanup(void)
1832 {
1833         rcu_barrier();
1834         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1835         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1836         flow_exit();
1837         br_handle_frame_hook = NULL;
1838         dp_avoid_bridge_exit();
1839 }
1840
1841 module_init(dp_init);
1842 module_exit(dp_cleanup);
1843
1844 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1845 MODULE_LICENSE("GPL");