datapath/datapath.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
   3  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   4  *
   5  * Significant portions of this file may be copied from parts of the Linux
   6  * kernel, by Linus Torvalds and others.
   7  */
   8
   9 /* Functions for managing the dp interface/device. */
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/if_arp.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <linux/in.h>
  17 #include <linux/ip.h>
  18 #include <linux/delay.h>
  19 #include <linux/time.h>
  20 #include <linux/etherdevice.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/kthread.h>
  23 #include <linux/mutex.h>
  24 #include <linux/percpu.h>
  25 #include <linux/rcupdate.h>
  26 #include <linux/tcp.h>
  27 #include <linux/udp.h>
  28 #include <linux/version.h>
  29 #include <linux/ethtool.h>
  30 #include <linux/random.h>
  31 #include <linux/wait.h>
  32 #include <asm/system.h>
  33 #include <asm/div64.h>
  34 #include <asm/bug.h>
  35 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  36 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  37 #include <linux/inetdevice.h>
  38 #include <linux/list.h>
  39 #include <linux/rculist.h>
  40 #include <linux/workqueue.h>
  41 #include <linux/dmi.h>
  42 #include <net/inet_ecn.h>
  43
  44 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  45 #include "datapath.h"
  46 #include "actions.h"
  47 #include "flow.h"
  48 #include "table.h"
  49 #include "vport-internal_dev.h"
  50
  51 #include "compat.h"
  52
  53
  54 int (*dp_ioctl_hook)(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd);
  55 EXPORT_SYMBOL(dp_ioctl_hook);
  56
  57 /* Datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  58  * by dp_mutex.
  59  *
  60  * dp_mutex nests inside the RTNL lock: if you need both you must take the RTNL
  61  * lock first.
  62  *
  63  * It is safe to access the datapath and dp_port structures with just
  64  * dp_mutex.
  65  */
  66 static struct datapath *dps[ODP_MAX];
  67 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  68
  69 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  70 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  71
  72 static int new_dp_port(struct datapath *, struct odp_port *, int port_no);
  73
  74 /* Must be called with rcu_read_lock or dp_mutex. */
  75 struct datapath *get_dp(int dp_idx)
  76 {
  77         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= ODP_MAX)
  78                 return NULL;
  79         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
  80 }
  81 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_dp);
  82
  83 static struct datapath *get_dp_locked(int dp_idx)
  84 {
  85         struct datapath *dp;
  86
  87         mutex_lock(&dp_mutex);
  88         dp = get_dp(dp_idx);
  89         if (dp)
  90                 mutex_lock(&dp->mutex);
  91         mutex_unlock(&dp_mutex);
  92         return dp;
  93 }
  94
  95 /* Must be called with rcu_read_lock or RTNL lock. */
  96 const char *dp_name(const struct datapath *dp)
  97 {
  98         return vport_get_name(dp->ports[ODPP_LOCAL]->vport);
  99 }
 100
 101 static inline size_t br_nlmsg_size(void)
 102 {
 103         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifinfomsg))
 104                + nla_total_size(IFNAMSIZ) /* IFLA_IFNAME */
 105                + nla_total_size(MAX_ADDR_LEN) /* IFLA_ADDRESS */
 106                + nla_total_size(4) /* IFLA_MASTER */
 107                + nla_total_size(4) /* IFLA_MTU */
 108                + nla_total_size(4) /* IFLA_LINK */
 109                + nla_total_size(1); /* IFLA_OPERSTATE */
 110 }
 111
 112 static int dp_fill_ifinfo(struct sk_buff *skb,
 113                           const struct dp_port *port,
 114                           int event, unsigned int flags)
 115 {
 116         const struct datapath *dp = port->dp;
 117         int ifindex = vport_get_ifindex(port->vport);
 118         int iflink = vport_get_iflink(port->vport);
 119         struct ifinfomsg *hdr;
 120         struct nlmsghdr *nlh;
 121
 122         if (ifindex < 0)
 123                 return ifindex;
 124
 125         if (iflink < 0)
 126                 return iflink;
 127
 128         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, event, sizeof(*hdr), flags);
 129         if (nlh == NULL)
 130                 return -EMSGSIZE;
 131
 132         hdr = nlmsg_data(nlh);
 133         hdr->ifi_family = AF_BRIDGE;
 134         hdr->__ifi_pad = 0;
 135         hdr->ifi_type = ARPHRD_ETHER;
 136         hdr->ifi_index = ifindex;
 137         hdr->ifi_flags = vport_get_flags(port->vport);
 138         hdr->ifi_change = 0;
 139
 140         NLA_PUT_STRING(skb, IFLA_IFNAME, vport_get_name(port->vport));
 141         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MASTER, vport_get_ifindex(dp->ports[ODPP_LOCAL]->vport));
 142         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MTU, vport_get_mtu(port->vport));
 143 #ifdef IFLA_OPERSTATE
 144         NLA_PUT_U8(skb, IFLA_OPERSTATE,
 145                    vport_is_running(port->vport)
 146                         ? vport_get_operstate(port->vport)
 147                         : IF_OPER_DOWN);
 148 #endif
 149
 150         NLA_PUT(skb, IFLA_ADDRESS, ETH_ALEN,
 151                                         vport_get_addr(port->vport));
 152
 153         if (ifindex != iflink)
 154                 NLA_PUT_U32(skb, IFLA_LINK,iflink);
 155
 156         return nlmsg_end(skb, nlh);
 157
 158 nla_put_failure:
 159         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 160         return -EMSGSIZE;
 161 }
 162
 163 static void dp_ifinfo_notify(int event, struct dp_port *port)
 164 {
 165         struct sk_buff *skb;
 166         int err = -ENOBUFS;
 167
 168         skb = nlmsg_new(br_nlmsg_size(), GFP_KERNEL);
 169         if (skb == NULL)
 170                 goto errout;
 171
 172         err = dp_fill_ifinfo(skb, port, event, 0);
 173         if (err < 0) {
 174                 /* -EMSGSIZE implies BUG in br_nlmsg_size() */
 175                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 176                 kfree_skb(skb);
 177                 goto errout;
 178         }
 179         rtnl_notify(skb, &init_net, 0, RTNLGRP_LINK, NULL, GFP_KERNEL);
 180         return;
 181 errout:
 182         if (err < 0)
 183                 rtnl_set_sk_err(&init_net, RTNLGRP_LINK, err);
 184 }
 185
 186 static void release_dp(struct kobject *kobj)
 187 {
 188         struct datapath *dp = container_of(kobj, struct datapath, ifobj);
 189         kfree(dp);
 190 }
 191
 192 static struct kobj_type dp_ktype = {
 193         .release = release_dp
 194 };
 195
 196 static int create_dp(int dp_idx, const char __user *devnamep)
 197 {
 198         struct odp_port internal_dev_port;
 199         char devname[IFNAMSIZ];
 200         struct datapath *dp;
 201         int err;
 202         int i;
 203
 204         if (devnamep) {
 205                 err = -EFAULT;
 206                 if (strncpy_from_user(devname, devnamep, IFNAMSIZ) < 0)
 207                         goto err;
 208                 devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 209         } else {
 210                 snprintf(devname, sizeof devname, "of%d", dp_idx);
 211         }
 212
 213         rtnl_lock();
 214         mutex_lock(&dp_mutex);
 215         err = -ENODEV;
 216         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 217                 goto err_unlock;
 218
 219         /* Exit early if a datapath with that number already exists.
 220          * (We don't use -EEXIST because that's ambiguous with 'devname'
 221          * conflicting with an existing network device name.) */
 222         err = -EBUSY;
 223         if (get_dp(dp_idx))
 224                 goto err_put_module;
 225
 226         err = -ENOMEM;
 227         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 228         if (dp == NULL)
 229                 goto err_put_module;
 230         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 231         mutex_init(&dp->mutex);
 232         dp->dp_idx = dp_idx;
 233         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 234                 skb_queue_head_init(&dp->queues[i]);
 235         init_waitqueue_head(&dp->waitqueue);
 236
 237         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 238          * /sys/class/net/<devname>/brif later, if sysfs is enabled. */
 239         dp->ifobj.kset = NULL;
 240         kobject_init(&dp->ifobj, &dp_ktype);
 241
 242         /* Allocate table. */
 243         err = -ENOMEM;
 244         rcu_assign_pointer(dp->table, tbl_create(0));
 245         if (!dp->table)
 246                 goto err_free_dp;
 247
 248         /* Set up our datapath device. */
 249         strncpy(internal_dev_port.devname, devname, IFNAMSIZ - 1);
 250         internal_dev_port.flags = ODP_PORT_INTERNAL;
 251         err = new_dp_port(dp, &internal_dev_port, ODPP_LOCAL);
 252         if (err) {
 253                 if (err == -EBUSY)
 254                         err = -EEXIST;
 255
 256                 goto err_destroy_table;
 257         }
 258
 259         dp->drop_frags = 0;
 260         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 261         if (!dp->stats_percpu)
 262                 goto err_destroy_local_port;
 263
 264         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 265         mutex_unlock(&dp_mutex);
 266         rtnl_unlock();
 267
 268         dp_sysfs_add_dp(dp);
 269
 270         return 0;
 271
 272 err_destroy_local_port:
 273         dp_detach_port(dp->ports[ODPP_LOCAL], 1);
 274 err_destroy_table:
 275         tbl_destroy(dp->table, NULL);
 276 err_free_dp:
 277         kfree(dp);
 278 err_put_module:
 279         module_put(THIS_MODULE);
 280 err_unlock:
 281         mutex_unlock(&dp_mutex);
 282         rtnl_unlock();
 283 err:
 284         return err;
 285 }
 286
 287 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 288 {
 289         struct dp_port *p, *n;
 290         int i;
 291
 292         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 293                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 294                         dp_detach_port(p, 1);
 295
 296         dp_sysfs_del_dp(dp);
 297
 298         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 299
 300         dp_detach_port(dp->ports[ODPP_LOCAL], 1);
 301
 302         tbl_destroy(dp->table, flow_free_tbl);
 303
 304         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 305                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 306         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 307                 kfree(dp->groups[i]);
 308         free_percpu(dp->stats_percpu);
 309         kobject_put(&dp->ifobj);
 310         module_put(THIS_MODULE);
 311 }
 312
 313 static int destroy_dp(int dp_idx)
 314 {
 315         struct datapath *dp;
 316         int err;
 317
 318         rtnl_lock();
 319         mutex_lock(&dp_mutex);
 320         dp = get_dp(dp_idx);
 321         err = -ENODEV;
 322         if (!dp)
 323                 goto err_unlock;
 324
 325         do_destroy_dp(dp);
 326         err = 0;
 327
 328 err_unlock:
 329         mutex_unlock(&dp_mutex);
 330         rtnl_unlock();
 331         return err;
 332 }
 333
 334 static void release_dp_port(struct kobject *kobj)
 335 {
 336         struct dp_port *p = container_of(kobj, struct dp_port, kobj);
 337         kfree(p);
 338 }
 339
 340 static struct kobj_type brport_ktype = {
 341 #ifdef CONFIG_SYSFS
 342         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 343 #endif
 344         .release = release_dp_port
 345 };
 346
 347 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 348 static int new_dp_port(struct datapath *dp, struct odp_port *odp_port, int port_no)
 349 {
 350         struct vport *vport;
 351         struct dp_port *p;
 352         int err;
 353
 354         vport = vport_locate(odp_port->devname);
 355         if (!vport) {
 356                 vport_lock();
 357
 358                 if (odp_port->flags & ODP_PORT_INTERNAL)
 359                         vport = __vport_add(odp_port->devname, "internal", NULL);
 360                 else
 361                         vport = __vport_add(odp_port->devname, "netdev", NULL);
 362
 363                 vport_unlock();
 364
 365                 if (IS_ERR(vport))
 366                         return PTR_ERR(vport);
 367         }
 368
 369         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 370         if (!p)
 371                 return -ENOMEM;
 372
 373         p->port_no = port_no;
 374         p->dp = dp;
 375         atomic_set(&p->sflow_pool, 0);
 376
 377         err = vport_attach(vport, p);
 378         if (err) {
 379                 kfree(p);
 380                 return err;
 381         }
 382
 383         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 384         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 385         dp->n_ports++;
 386
 387         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 388          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 389         p->kobj.kset = NULL;
 390         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 391
 392         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 393
 394         return 0;
 395 }
 396
 397 static int attach_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 398 {
 399         struct datapath *dp;
 400         struct odp_port port;
 401         int port_no;
 402         int err;
 403
 404         err = -EFAULT;
 405         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 406                 goto out;
 407         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 408
 409         rtnl_lock();
 410         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 411         err = -ENODEV;
 412         if (!dp)
 413                 goto out_unlock_rtnl;
 414
 415         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 416                 if (!dp->ports[port_no])
 417                         goto got_port_no;
 418         err = -EFBIG;
 419         goto out_unlock_dp;
 420
 421 got_port_no:
 422         err = new_dp_port(dp, &port, port_no);
 423         if (err)
 424                 goto out_unlock_dp;
 425
 426         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL))
 427                 set_internal_devs_mtu(dp);
 428         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 429
 430         err = __put_user(port_no, &portp->port);
 431
 432 out_unlock_dp:
 433         mutex_unlock(&dp->mutex);
 434 out_unlock_rtnl:
 435         rtnl_unlock();
 436 out:
 437         return err;
 438 }
 439
 440 int dp_detach_port(struct dp_port *p, int may_delete)
 441 {
 442         struct vport *vport = p->vport;
 443         int err;
 444
 445         ASSERT_RTNL();
 446
 447         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 448                 dp_sysfs_del_if(p);
 449         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 450
 451         /* First drop references to device. */
 452         p->dp->n_ports--;
 453         list_del_rcu(&p->node);
 454         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 455
 456         err = vport_detach(vport);
 457         if (err)
 458                 return err;
 459
 460         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 461         synchronize_rcu();
 462
 463         if (may_delete) {
 464                 const char *port_type = vport_get_type(vport);
 465
 466                 if (!strcmp(port_type, "netdev") || !strcmp(port_type, "internal")) {
 467                         vport_lock();
 468                         __vport_del(vport);
 469                         vport_unlock();
 470                 }
 471         }
 472
 473         kobject_put(&p->kobj);
 474
 475         return 0;
 476 }
 477
 478 static int detach_port(int dp_idx, int port_no)
 479 {
 480         struct dp_port *p;
 481         struct datapath *dp;
 482         int err;
 483
 484         err = -EINVAL;
 485         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 486                 goto out;
 487
 488         rtnl_lock();
 489         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 490         err = -ENODEV;
 491         if (!dp)
 492                 goto out_unlock_rtnl;
 493
 494         p = dp->ports[port_no];
 495         err = -ENOENT;
 496         if (!p)
 497                 goto out_unlock_dp;
 498
 499         err = dp_detach_port(p, 1);
 500
 501 out_unlock_dp:
 502         mutex_unlock(&dp->mutex);
 503 out_unlock_rtnl:
 504         rtnl_unlock();
 505 out:
 506         return err;
 507 }
 508
 509 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 510 void dp_process_received_packet(struct dp_port *p, struct sk_buff *skb)
 511 {
 512         struct datapath *dp = p->dp;
 513         struct dp_stats_percpu *stats;
 514         struct odp_flow_key key;
 515         struct tbl_node *flow_node;
 516
 517         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 518         skb_warn_if_lro(skb);
 519
 520         OVS_CB(skb)->dp_port = p;
 521         compute_ip_summed(skb, false);
 522
 523         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 524         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 525
 526         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 527                 if (dp->drop_frags) {
 528                         kfree_skb(skb);
 529                         stats->n_frags++;
 530                         return;
 531                 }
 532         }
 533
 534         flow_node = tbl_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key, flow_hash(&key), flow_cmp);
 535         if (flow_node) {
 536                 struct sw_flow *flow = flow_cast(flow_node);
 537                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 538                 flow_used(flow, skb);
 539                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 540                                 GFP_ATOMIC);
 541                 stats->n_hit++;
 542         } else {
 543                 stats->n_missed++;
 544                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, OVS_CB(skb)->tun_id);
 545         }
 546 }
 547
 548 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 549 /* This code is based on a skb_checksum_setup from net/dev/core.c from a
 550  * combination of Lenny's 2.6.26 Xen kernel and Xen's
 551  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call this function
 552  * directly because it isn't exported in all versions. */
 553 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 554 {
 555         if (ptr < (void *)skb->tail)
 556                 return 1;
 557         if (__pskb_pull_tail(skb,
 558                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 559                 return 1;
 560         } else {
 561                 return 0;
 562         }
 563 }
 564
 565 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 566 {
 567         struct iphdr *iph;
 568         unsigned char *th;
 569         int err = -EPROTO;
 570         __u16 csum_start, csum_offset;
 571
 572         if (!skb->proto_csum_blank)
 573                 return 0;
 574
 575         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 576                 goto out;
 577
 578         if (!skb_pull_up_to(skb, skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr)))
 579                 goto out;
 580
 581         iph = ip_hdr(skb);
 582         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 583
 584         csum_start = th - skb->head;
 585         switch (iph->protocol) {
 586         case IPPROTO_TCP:
 587                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 588                 break;
 589         case IPPROTO_UDP:
 590                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 591                 break;
 592         default:
 593                 if (net_ratelimit())
 594                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 595                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 596                                " %d packet", iph->protocol);
 597                 goto out;
 598         }
 599
 600         if (!skb_pull_up_to(skb, th + csum_offset + 2))
 601                 goto out;
 602
 603         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 604         skb->proto_csum_blank = 0;
 605
 606 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 607         skb->csum_start = csum_start;
 608         skb->csum_offset = csum_offset;
 609 #else
 610         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 611         skb->csum = csum_offset;
 612 #endif
 613
 614         err = 0;
 615
 616 out:
 617         return err;
 618 }
 619 #endif /* CONFIG_XEN && HAVE_PROTO_DATA_VALID */
 620
 621  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 622  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 623  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 624  *      from the bridge local port will also have this type.
 625  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 626  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 627  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 628  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 629  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 630  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 631  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 632  *      offloading (they produce type #5).
 633  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 634  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 635  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 636  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 637  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 638  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 639  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 640  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 641  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 642  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to be
 643  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 644  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 645  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 646  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 647  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 648  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 649  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 650  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 651  *
 652  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 653  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 654  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 655  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 656  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 657  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 658  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 659  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 660  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 661  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 662  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 663  *
 664  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 665  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 666  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 667  * slightly more optimal behavior.*/
 668 void
 669 compute_ip_summed(struct sk_buff *skb, bool xmit)
 670 {
 671         /* For our convenience these defines change repeatedly between kernel
 672          * versions, so we can't just copy them over... */
 673         switch (skb->ip_summed) {
 674         case CHECKSUM_NONE:
 675                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 676                 break;
 677         case CHECKSUM_UNNECESSARY:
 678                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_UNNECESSARY;
 679                 break;
 680 #ifdef CHECKSUM_HW
 681         /* In theory this could be either CHECKSUM_PARTIAL or CHECKSUM_COMPLETE.
 682          * However, we should only get CHECKSUM_PARTIAL packets from Xen, which
 683          * uses some special fields to represent this (see below).  Since we
 684          * can only make one type work, pick the one that actually happens in
 685          * practice.
 686          *
 687          * The one exception to this is if we are on the transmit path
 688          * (basically after skb_checksum_setup() has been run) the type has
 689          * already been converted, so we should stay with that. */
 690         case CHECKSUM_HW:
 691                 if (!xmit)
 692                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 693                 else
 694                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 695
 696                 break;
 697 #else
 698         case CHECKSUM_COMPLETE:
 699                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 700                 break;
 701         case CHECKSUM_PARTIAL:
 702                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 703                 break;
 704 #endif
 705         default:
 706                 printk(KERN_ERR "openvswitch: unknown checksum type %d\n",
 707                        skb->ip_summed);
 708                 /* None seems the safest... */
 709                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 710         }
 711
 712 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 713         /* Xen has a special way of representing CHECKSUM_PARTIAL on older
 714          * kernels. It should not be set on the transmit path though. */
 715         if (skb->proto_csum_blank)
 716                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 717
 718         WARN_ON_ONCE(skb->proto_csum_blank && xmit);
 719 #endif
 720 }
 721
 722 void
 723 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 724 {
 725 #ifdef CHECKSUM_HW
 726         if (OVS_CB(skb)->ip_summed == OVS_CSUM_COMPLETE)
 727                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 728 #endif
 729 }
 730
 731 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 732  * unless we broke up a GSO packet. */
 733 static int
 734 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 735                       int queue_no, u32 arg)
 736 {
 737         struct sk_buff *nskb;
 738         int port_no;
 739         int err;
 740
 741         if (OVS_CB(skb)->dp_port)
 742                 port_no = OVS_CB(skb)->dp_port->port_no;
 743         else
 744                 port_no = ODPP_LOCAL;
 745
 746         do {
 747                 struct odp_msg *header;
 748
 749                 nskb = skb->next;
 750                 skb->next = NULL;
 751
 752                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 753                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 754                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 755                  * packets that do not have their checksum computed.
 756                  */
 757                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 758                 if (err)
 759                         goto err_kfree_skbs;
 760
 761                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 762
 763 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 764                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 765                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 766                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 767                          * purpose, but we should point the transport header to
 768                          * it anyway for backward compatibility, as
 769                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 770                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 771                                                  skb_headroom(skb));
 772 #endif
 773
 774                         err = skb_checksum_help(skb);
 775                         if (err)
 776                                 goto err_kfree_skbs;
 777                 }
 778
 779                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 780                 if (err)
 781                         goto err_kfree_skbs;
 782
 783                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 784                 header->type = queue_no;
 785                 header->length = skb->len;
 786                 header->port = port_no;
 787                 header->reserved = 0;
 788                 header->arg = arg;
 789                 skb_queue_tail(queue, skb);
 790
 791                 skb = nskb;
 792         } while (skb);
 793         return 0;
 794
 795 err_kfree_skbs:
 796         kfree_skb(skb);
 797         while ((skb = nskb) != NULL) {
 798                 nskb = skb->next;
 799                 kfree_skb(skb);
 800         }
 801         return err;
 802 }
 803
 804 int
 805 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 806                   u32 arg)
 807 {
 808         struct dp_stats_percpu *stats;
 809         struct sk_buff_head *queue;
 810         int err;
 811
 812         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 813         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR && queue_no != _ODPL_SFLOW_NR);
 814         queue = &dp->queues[queue_no];
 815         err = -ENOBUFS;
 816         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 817                 goto err_kfree_skb;
 818
 819         forward_ip_summed(skb);
 820
 821         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 822          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 823         if (skb_is_gso(skb)) {
 824                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 825                 if (nskb) {
 826                         kfree_skb(skb);
 827                         skb = nskb;
 828                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 829                                 err = PTR_ERR(skb);
 830                                 goto err;
 831                         }
 832                 } else {
 833                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 834                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 835                 }
 836         }
 837
 838         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 839         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 840         return err;
 841
 842 err_kfree_skb:
 843         kfree_skb(skb);
 844 err:
 845         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 846         stats->n_lost++;
 847         put_cpu();
 848
 849         return err;
 850 }
 851
 852 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 853 {
 854         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 855         struct tbl *new_table;
 856
 857         new_table = tbl_create(0);
 858         if (!new_table)
 859                 return -ENOMEM;
 860
 861         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 862
 863         tbl_deferred_destroy(old_table, flow_free_tbl);
 864
 865         return 0;
 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                 case ODPAT_SET_NW_TOS:
 897                         if (a->nw_tos.nw_tos & INET_ECN_MASK)
 898                                 return -EINVAL;
 899                         break;
 900
 901                 default:
 902                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 903                                 return -EOPNOTSUPP;
 904                         break;
 905                 }
 906         }
 907
 908         return 0;
 909 }
 910
 911 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 912 {
 913         struct sw_flow_actions *actions;
 914         int error;
 915
 916         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 917         error = PTR_ERR(actions);
 918         if (IS_ERR(actions))
 919                 goto error;
 920
 921         error = -EFAULT;
 922         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 923                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 924                 goto error_free_actions;
 925         error = validate_actions(actions);
 926         if (error)
 927                 goto error_free_actions;
 928
 929         return actions;
 930
 931 error_free_actions:
 932         kfree(actions);
 933 error:
 934         return ERR_PTR(error);
 935 }
 936
 937 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 938 {
 939         if (flow->used.tv_sec) {
 940                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 941                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 942         } else {
 943                 stats->used_sec = 0;
 944                 stats->used_nsec = 0;
 945         }
 946         stats->n_packets = flow->packet_count;
 947         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 948         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 949         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 950         stats->error = 0;
 951 }
 952
 953 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 954 {
 955         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 956         flow->tcp_flags = 0;
 957         flow->ip_tos = 0;
 958         flow->packet_count = 0;
 959         flow->byte_count = 0;
 960 }
 961
 962 static int expand_table(struct datapath *dp)
 963 {
 964         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 965         struct tbl *new_table;
 966
 967         new_table = tbl_expand(old_table);
 968         if (IS_ERR(new_table))
 969                 return PTR_ERR(new_table);
 970
 971         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 972         tbl_deferred_destroy(old_table, NULL);
 973
 974         return 0;
 975 }
 976
 977 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 978 {
 979         struct odp_flow_put uf;
 980         struct tbl_node *flow_node;
 981         struct sw_flow *flow;
 982         struct tbl *table;
 983         struct odp_flow_stats stats;
 984         int error;
 985
 986         error = -EFAULT;
 987         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 988                 goto error;
 989         memset(uf.flow.key.reserved, 0, sizeof uf.flow.key.reserved);
 990
 991         table = rcu_dereference(dp->table);
 992         flow_node = tbl_lookup(table, &uf.flow.key, flow_hash(&uf.flow.key), flow_cmp);
 993         if (!flow_node) {
 994                 /* No such flow. */
 995                 struct sw_flow_actions *acts;
 996
 997                 error = -ENOENT;
 998                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
 999                         goto error;
1000
1001                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
1002                 if (tbl_count(table) >= tbl_n_buckets(table)) {
1003                         error = expand_table(dp);
1004                         if (error)
1005                                 goto error;
1006                         table = rcu_dereference(dp->table);
1007                 }
1008
1009                 /* Allocate flow. */
1010                 error = -ENOMEM;
1011                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
1012                 if (flow == NULL)
1013                         goto error;
1014                 flow->key = uf.flow.key;
1015                 spin_lock_init(&flow->lock);
1016                 clear_stats(flow);
1017
1018                 /* Obtain actions. */
1019                 acts = get_actions(&uf.flow);
1020                 error = PTR_ERR(acts);
1021                 if (IS_ERR(acts))
1022                         goto error_free_flow;
1023                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
1024
1025                 /* Put flow in bucket. */
1026                 error = tbl_insert(table, &flow->tbl_node, flow_hash(&flow->key));
1027                 if (error)
1028                         goto error_free_flow_acts;
1029
1030                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
1031         } else {
1032                 /* We found a matching flow. */
1033                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
1034                 unsigned long int flags;
1035
1036                 flow = flow_cast(flow_node);
1037
1038                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
1039                 error = -EEXIST;
1040                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
1041                         goto error;
1042
1043                 /* Swap actions. */
1044                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1045                 error = PTR_ERR(new_acts);
1046                 if (IS_ERR(new_acts))
1047                         goto error;
1048                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1049                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1050                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1051                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1052                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1053                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1054                 } else {
1055                         kfree(new_acts);
1056                 }
1057
1058                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1059                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1060                 get_stats(flow, &stats);
1061                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1062                         clear_stats(flow);
1063                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1064         }
1065
1066         /* Copy stats to userspace. */
1067         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1068                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1069                 return -EFAULT;
1070         return 0;
1071
1072 error_free_flow_acts:
1073         kfree(flow->sf_acts);
1074 error_free_flow:
1075         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1076 error:
1077         return error;
1078 }
1079
1080 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1081 {
1082         union odp_action __user *actions;
1083         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1084         u32 n_actions;
1085
1086         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1087             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1088                 return -EFAULT;
1089
1090         if (!n_actions)
1091                 return 0;
1092
1093         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1094         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1095             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1096                                      sizeof(union odp_action) *
1097                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1098                 return -EFAULT;
1099
1100         return 0;
1101 }
1102
1103 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1104                         struct odp_flow __user *ufp)
1105 {
1106         struct odp_flow_stats stats;
1107         unsigned long int flags;
1108
1109         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1110         get_stats(flow, &stats);
1111
1112         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1113                 flow->tcp_flags = 0;
1114         }
1115         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1116
1117         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1118                 return -EFAULT;
1119         return put_actions(flow, ufp);
1120 }
1121
1122 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1123 {
1124         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1125         struct odp_flow uf;
1126         struct tbl_node *flow_node;
1127         struct sw_flow *flow;
1128         int error;
1129
1130         error = -EFAULT;
1131         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1132                 goto error;
1133         memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1134
1135         flow_node = tbl_lookup(table, &uf.key, flow_hash(&uf.key), flow_cmp);
1136         error = -ENOENT;
1137         if (!flow_node)
1138                 goto error;
1139
1140         error = tbl_remove(table, flow_node);
1141         if (error)
1142                 goto error;
1143
1144         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1145          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1146          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1147          * badly. */
1148
1149         flow = flow_cast(flow_node);
1150         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1151         flow_deferred_free(flow);
1152
1153 error:
1154         return error;
1155 }
1156
1157 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1158 {
1159         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1160         int i;
1161         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1162                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1163                 struct odp_flow uf;
1164                 struct tbl_node *flow_node;
1165                 int error;
1166
1167                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1168                         return -EFAULT;
1169                 memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1170
1171                 flow_node = tbl_lookup(table, &uf.key, flow_hash(&uf.key), flow_cmp);
1172                 if (!flow_node)
1173                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1174                 else
1175                         error = answer_query(flow_cast(flow_node), uf.flags, ufp);
1176                 if (error)
1177                         return -EFAULT;
1178         }
1179         return flowvec->n_flows;
1180 }
1181
1182 struct list_flows_cbdata {
1183         struct odp_flow __user *uflows;
1184         int n_flows;
1185         int listed_flows;
1186 };
1187
1188 static int list_flow(struct tbl_node *node, void *cbdata_)
1189 {
1190         struct sw_flow *flow = flow_cast(node);
1191         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1192         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1193         int error;
1194
1195         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1196                 return -EFAULT;
1197         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1198         if (error)
1199                 return error;
1200
1201         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1202                 return cbdata->listed_flows;
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1207 {
1208         struct list_flows_cbdata cbdata;
1209         int error;
1210
1211         if (!flowvec->n_flows)
1212                 return 0;
1213
1214         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1215         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1216         cbdata.listed_flows = 0;
1217         error = tbl_foreach(rcu_dereference(dp->table), list_flow, &cbdata);
1218         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1219 }
1220
1221 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1222                             int (*function)(struct datapath *,
1223                                             const struct odp_flowvec *))
1224 {
1225         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1226         struct odp_flowvec flowvec;
1227         int retval;
1228
1229         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1230         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1231             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1232                 return -EFAULT;
1233
1234         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1235                 return -EINVAL;
1236
1237         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1238                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1239                 return -EFAULT;
1240
1241         retval = function(dp, &flowvec);
1242         return (retval < 0 ? retval
1243                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1244                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1245 }
1246
1247 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1248 {
1249         struct odp_execute execute;
1250         struct odp_flow_key key;
1251         struct sk_buff *skb;
1252         struct sw_flow_actions *actions;
1253         struct ethhdr *eth;
1254         int err;
1255
1256         err = -EFAULT;
1257         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1258                 goto error;
1259
1260         err = -EINVAL;
1261         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1262                 goto error;
1263
1264         err = -ENOMEM;
1265         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1266         if (!actions)
1267                 goto error;
1268
1269         err = -EFAULT;
1270         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1271                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1272                 goto error_free_actions;
1273
1274         err = validate_actions(actions);
1275         if (err)
1276                 goto error_free_actions;
1277
1278         err = -ENOMEM;
1279         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1280         if (!skb)
1281                 goto error_free_actions;
1282
1283         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS)
1284                 OVS_CB(skb)->dp_port = dp->ports[execute.in_port];
1285         else
1286                 OVS_CB(skb)->dp_port = NULL;
1287
1288         err = -EFAULT;
1289         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1290                            execute.length))
1291                 goto error_free_skb;
1292
1293         skb_reset_mac_header(skb);
1294         eth = eth_hdr(skb);
1295
1296         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1297          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1298          * device, which we may not have. */
1299         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1300                 skb->protocol = eth->h_proto;
1301         else
1302                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1303
1304         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1305         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1306                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1307         kfree(actions);
1308         return err;
1309
1310 error_free_skb:
1311         kfree_skb(skb);
1312 error_free_actions:
1313         kfree(actions);
1314 error:
1315         return err;
1316 }
1317
1318 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1319 {
1320         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1321         struct odp_stats stats;
1322         int i;
1323
1324         stats.n_flows = tbl_count(table);
1325         stats.cur_capacity = tbl_n_buckets(table);
1326         stats.max_capacity = TBL_MAX_BUCKETS;
1327         stats.n_ports = dp->n_ports;
1328         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1329         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1330         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1331         for_each_possible_cpu(i) {
1332                 const struct dp_stats_percpu *s;
1333                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1334                 stats.n_frags += s->n_frags;
1335                 stats.n_hit += s->n_hit;
1336                 stats.n_missed += s->n_missed;
1337                 stats.n_lost += s->n_lost;
1338         }
1339         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1340         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1341         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1342 }
1343
1344 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1345 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1346 {
1347         struct dp_port *p;
1348         int mtu = 0;
1349
1350         ASSERT_RTNL();
1351
1352         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1353                 int dev_mtu;
1354
1355                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1356                  * set. */
1357                 if (is_internal_vport(p->vport))
1358                         continue;
1359
1360                 dev_mtu = vport_get_mtu(p->vport);
1361                 if (!mtu || dev_mtu < mtu)
1362                         mtu = dev_mtu;
1363         }
1364
1365         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1366 }
1367
1368 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports.  Must
1369  * be called with RTNL lock and dp_mutex. */
1370 void set_internal_devs_mtu(const struct datapath *dp)
1371 {
1372         struct dp_port *p;
1373         int mtu;
1374
1375         ASSERT_RTNL();
1376
1377         mtu = dp_min_mtu(dp);
1378
1379         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1380                 if (is_internal_vport(p->vport))
1381                         vport_set_mtu(p->vport, mtu);
1382         }
1383 }
1384
1385 static int
1386 put_port(const struct dp_port *p, struct odp_port __user *uop)
1387 {
1388         struct odp_port op;
1389
1390         memset(&op, 0, sizeof op);
1391
1392         rcu_read_lock();
1393         strncpy(op.devname, vport_get_name(p->vport), sizeof op.devname);
1394         rcu_read_unlock();
1395
1396         op.port = p->port_no;
1397         op.flags = is_internal_vport(p->vport) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1398
1399         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1400 }
1401
1402 static int
1403 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1404 {
1405         struct odp_port port;
1406
1407         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1408                 return -EFAULT;
1409
1410         if (port.devname[0]) {
1411                 struct vport *vport;
1412                 struct dp_port *dp_port;
1413                 int err = 0;
1414
1415                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1416
1417                 vport_lock();
1418                 rcu_read_lock();
1419
1420                 vport = vport_locate(port.devname);
1421                 if (!vport) {
1422                         err = -ENODEV;
1423                         goto error_unlock;
1424                 }
1425
1426                 dp_port = vport_get_dp_port(vport);
1427                 if (!dp_port || dp_port->dp != dp) {
1428                         err = -ENOENT;
1429                         goto error_unlock;
1430                 }
1431
1432                 port.port = dp_port->port_no;
1433
1434 error_unlock:
1435                 rcu_read_unlock();
1436                 vport_unlock();
1437
1438                 if (err)
1439                         return err;
1440         } else {
1441                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1442                         return -EINVAL;
1443                 if (!dp->ports[port.port])
1444                         return -ENOENT;
1445         }
1446
1447         return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1448 }
1449
1450 static int
1451 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1452 {
1453         struct odp_portvec pv;
1454         struct dp_port *p;
1455         int idx;
1456
1457         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1458                 return -EFAULT;
1459
1460         idx = 0;
1461         if (pv.n_ports) {
1462                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1463                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1464                                 return -EFAULT;
1465                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1466                                 break;
1467                 }
1468         }
1469         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1470 }
1471
1472 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1473 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1474 {
1475         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1476         kfree(g);
1477 }
1478
1479 static int
1480 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1481 {
1482         struct odp_port_group pg;
1483         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1484         int error;
1485
1486         error = -EFAULT;
1487         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1488                 goto error;
1489
1490         error = -EINVAL;
1491         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1492                 goto error;
1493
1494         error = -ENOMEM;
1495         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1496                             GFP_KERNEL);
1497         if (!new_group)
1498                 goto error;
1499
1500         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1501         error = -EFAULT;
1502         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1503                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1504                 goto error_free;
1505
1506         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1507         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1508         if (old_group)
1509                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1510         return 0;
1511
1512 error_free:
1513         kfree(new_group);
1514 error:
1515         return error;
1516 }
1517
1518 static int
1519 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1520 {
1521         struct odp_port_group pg;
1522         struct dp_port_group *g;
1523         u16 n_copy;
1524
1525         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1526                 return -EFAULT;
1527
1528         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1529                 return -EINVAL;
1530
1531         g = dp->groups[pg.group];
1532         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1533         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1534                 return -EFAULT;
1535
1536         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1537                 return -EFAULT;
1538
1539         return 0;
1540 }
1541
1542 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1543 {
1544         return (long)f->private_data;
1545 }
1546
1547 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1548 {
1549         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1550 }
1551
1552 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1553                            unsigned long argp)
1554 {
1555         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1556         struct datapath *dp;
1557         int drop_frags, listeners, port_no;
1558         unsigned int sflow_probability;
1559         int err;
1560
1561         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1562         switch (cmd) {
1563         case ODP_DP_CREATE:
1564                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1565                 goto exit;
1566
1567         case ODP_DP_DESTROY:
1568                 err = destroy_dp(dp_idx);
1569                 goto exit;
1570
1571         case ODP_PORT_ATTACH:
1572                 err = attach_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1573                 goto exit;
1574
1575         case ODP_PORT_DETACH:
1576                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1577                 if (!err)
1578                         err = detach_port(dp_idx, port_no);
1579                 goto exit;
1580
1581         case ODP_VPORT_ADD:
1582                 err = vport_add((struct odp_vport_add __user *)argp);
1583                 goto exit;
1584
1585         case ODP_VPORT_MOD:
1586                 err = vport_mod((struct odp_vport_mod __user *)argp);
1587                 goto exit;
1588
1589         case ODP_VPORT_DEL:
1590                 err = vport_del((char __user *)argp);
1591                 goto exit;
1592
1593         case ODP_VPORT_STATS_GET:
1594                 err = vport_stats_get((struct odp_vport_stats_req __user *)argp);
1595                 goto exit;
1596
1597         case ODP_VPORT_ETHER_GET:
1598                 err = vport_ether_get((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1599                 goto exit;
1600
1601         case ODP_VPORT_ETHER_SET:
1602                 err = vport_ether_set((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1603                 goto exit;
1604
1605         case ODP_VPORT_MTU_GET:
1606                 err = vport_mtu_get((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1607                 goto exit;
1608
1609         case ODP_VPORT_MTU_SET:
1610                 err = vport_mtu_set((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1611                 goto exit;
1612         }
1613
1614         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1615         err = -ENODEV;
1616         if (!dp)
1617                 goto exit;
1618
1619         switch (cmd) {
1620         case ODP_DP_STATS:
1621                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1622                 break;
1623
1624         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1625                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1626                 break;
1627
1628         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1629                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1630                 if (err)
1631                         break;
1632                 err = -EINVAL;
1633                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1634                         break;
1635                 dp->drop_frags = drop_frags;
1636                 err = 0;
1637                 break;
1638
1639         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1640                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1641                 break;
1642
1643         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1644                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1645                 if (err)
1646                         break;
1647                 err = -EINVAL;
1648                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1649                         break;
1650                 err = 0;
1651                 set_listen_mask(f, listeners);
1652                 break;
1653
1654         case ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY:
1655                 err = put_user(dp->sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1656                 break;
1657
1658         case ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY:
1659                 err = get_user(sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1660                 if (!err)
1661                         dp->sflow_probability = sflow_probability;
1662                 break;
1663
1664         case ODP_PORT_QUERY:
1665                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1666                 break;
1667
1668         case ODP_PORT_LIST:
1669                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1670                 break;
1671
1672         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1673                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1674                 break;
1675
1676         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1677                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1678                 break;
1679
1680         case ODP_FLOW_FLUSH:
1681                 err = flush_flows(dp);
1682                 break;
1683
1684         case ODP_FLOW_PUT:
1685                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1686                 break;
1687
1688         case ODP_FLOW_DEL:
1689                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1690                 break;
1691
1692         case ODP_FLOW_GET:
1693                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1694                 break;
1695
1696         case ODP_FLOW_LIST:
1697                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1698                 break;
1699
1700         case ODP_EXECUTE:
1701                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1702                 break;
1703
1704         default:
1705                 err = -ENOIOCTLCMD;
1706                 break;
1707         }
1708         mutex_unlock(&dp->mutex);
1709 exit:
1710         return err;
1711 }
1712
1713 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1714 {
1715         int i;
1716         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1717                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1718                         return 1;
1719         }
1720         return 0;
1721 }
1722
1723 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1724                       loff_t *ppos)
1725 {
1726         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1727         int listeners = get_listen_mask(f);
1728         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1729         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1730         struct sk_buff *skb;
1731         struct iovec __user iov;
1732         size_t copy_bytes;
1733         int retval;
1734
1735         if (!dp)
1736                 return -ENODEV;
1737
1738         if (nbytes == 0 || !listeners)
1739                 return 0;
1740
1741         for (;;) {
1742                 int i;
1743
1744                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1745                         if (listeners & (1 << i)) {
1746                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1747                                 if (skb)
1748                                         goto success;
1749                         }
1750                 }
1751
1752                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1753                         retval = -EAGAIN;
1754                         goto error;
1755                 }
1756
1757                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1758                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1759                                                                    listeners));
1760
1761                 if (signal_pending(current)) {
1762                         retval = -ERESTARTSYS;
1763                         goto error;
1764                 }
1765         }
1766 success:
1767         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1768         iov.iov_base = buf;
1769         iov.iov_len = copy_bytes;
1770         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1771         if (!retval)
1772                 retval = copy_bytes;
1773         kfree_skb(skb);
1774
1775 error:
1776         return retval;
1777 }
1778
1779 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1780 {
1781         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1782         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1783         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1784         unsigned int mask;
1785
1786         if (dp) {
1787                 mask = 0;
1788                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1789                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1790                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1791         } else {
1792                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1793         }
1794         return mask;
1795 }
1796
1797 struct file_operations openvswitch_fops = {
1798         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1799         .read  = openvswitch_read,
1800         .poll  = openvswitch_poll,
1801         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1802         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1803 };
1804
1805 static int major;
1806
1807 static int __init dp_init(void)
1808 {
1809         struct sk_buff *dummy_skb;
1810         int err;
1811
1812         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ovs_skb_cb) > sizeof(dummy_skb->cb));
1813
1814         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1815
1816         err = flow_init();
1817         if (err)
1818                 goto error;
1819
1820         err = vport_init();
1821         if (err)
1822                 goto error_flow_exit;
1823
1824         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1825         if (err)
1826                 goto error_vport_exit;
1827
1828         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1829         if (err < 0)
1830                 goto error_unreg_notifier;
1831
1832         return 0;
1833
1834 error_unreg_notifier:
1835         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1836 error_vport_exit:
1837         vport_exit();
1838 error_flow_exit:
1839         flow_exit();
1840 error:
1841         return err;
1842 }
1843
1844 static void dp_cleanup(void)
1845 {
1846         rcu_barrier();
1847         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1848         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1849         vport_exit();
1850         flow_exit();
1851 }
1852
1853 module_init(dp_init);
1854 module_exit(dp_cleanup);
1855
1856 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1857 MODULE_LICENSE("GPL");