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         BUILD_BUG_ON(sizeof(internal_dev_port.devname) != sizeof(devname));
 250         strcpy(internal_dev_port.devname, devname);
 251         internal_dev_port.flags = ODP_PORT_INTERNAL;
 252         err = new_dp_port(dp, &internal_dev_port, ODPP_LOCAL);
 253         if (err) {
 254                 if (err == -EBUSY)
 255                         err = -EEXIST;
 256
 257                 goto err_destroy_table;
 258         }
 259
 260         dp->drop_frags = 0;
 261         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 262         if (!dp->stats_percpu)
 263                 goto err_destroy_local_port;
 264
 265         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 266         mutex_unlock(&dp_mutex);
 267         rtnl_unlock();
 268
 269         dp_sysfs_add_dp(dp);
 270
 271         return 0;
 272
 273 err_destroy_local_port:
 274         dp_detach_port(dp->ports[ODPP_LOCAL], 1);
 275 err_destroy_table:
 276         tbl_destroy(dp->table, NULL);
 277 err_free_dp:
 278         kfree(dp);
 279 err_put_module:
 280         module_put(THIS_MODULE);
 281 err_unlock:
 282         mutex_unlock(&dp_mutex);
 283         rtnl_unlock();
 284 err:
 285         return err;
 286 }
 287
 288 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 289 {
 290         struct dp_port *p, *n;
 291         int i;
 292
 293         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 294                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 295                         dp_detach_port(p, 1);
 296
 297         dp_sysfs_del_dp(dp);
 298
 299         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 300
 301         dp_detach_port(dp->ports[ODPP_LOCAL], 1);
 302
 303         tbl_destroy(dp->table, flow_free_tbl);
 304
 305         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 306                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 307         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 308                 kfree(dp->groups[i]);
 309         free_percpu(dp->stats_percpu);
 310         kobject_put(&dp->ifobj);
 311         module_put(THIS_MODULE);
 312 }
 313
 314 static int destroy_dp(int dp_idx)
 315 {
 316         struct datapath *dp;
 317         int err;
 318
 319         rtnl_lock();
 320         mutex_lock(&dp_mutex);
 321         dp = get_dp(dp_idx);
 322         err = -ENODEV;
 323         if (!dp)
 324                 goto err_unlock;
 325
 326         do_destroy_dp(dp);
 327         err = 0;
 328
 329 err_unlock:
 330         mutex_unlock(&dp_mutex);
 331         rtnl_unlock();
 332         return err;
 333 }
 334
 335 static void release_dp_port(struct kobject *kobj)
 336 {
 337         struct dp_port *p = container_of(kobj, struct dp_port, kobj);
 338         kfree(p);
 339 }
 340
 341 static struct kobj_type brport_ktype = {
 342 #ifdef CONFIG_SYSFS
 343         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 344 #endif
 345         .release = release_dp_port
 346 };
 347
 348 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 349 static int new_dp_port(struct datapath *dp, struct odp_port *odp_port, int port_no)
 350 {
 351         struct vport *vport;
 352         struct dp_port *p;
 353         int err;
 354
 355         vport = vport_locate(odp_port->devname);
 356         if (!vport) {
 357                 vport_lock();
 358
 359                 if (odp_port->flags & ODP_PORT_INTERNAL)
 360                         vport = __vport_add(odp_port->devname, "internal", NULL);
 361                 else
 362                         vport = __vport_add(odp_port->devname, "netdev", NULL);
 363
 364                 vport_unlock();
 365
 366                 if (IS_ERR(vport))
 367                         return PTR_ERR(vport);
 368         }
 369
 370         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 371         if (!p)
 372                 return -ENOMEM;
 373
 374         p->port_no = port_no;
 375         p->dp = dp;
 376         atomic_set(&p->sflow_pool, 0);
 377
 378         err = vport_attach(vport, p);
 379         if (err) {
 380                 kfree(p);
 381                 return err;
 382         }
 383
 384         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 385         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 386         dp->n_ports++;
 387
 388         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 389          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 390         p->kobj.kset = NULL;
 391         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 392
 393         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 static int attach_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 399 {
 400         struct datapath *dp;
 401         struct odp_port port;
 402         int port_no;
 403         int err;
 404
 405         err = -EFAULT;
 406         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 407                 goto out;
 408         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 409
 410         rtnl_lock();
 411         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 412         err = -ENODEV;
 413         if (!dp)
 414                 goto out_unlock_rtnl;
 415
 416         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 417                 if (!dp->ports[port_no])
 418                         goto got_port_no;
 419         err = -EFBIG;
 420         goto out_unlock_dp;
 421
 422 got_port_no:
 423         err = new_dp_port(dp, &port, port_no);
 424         if (err)
 425                 goto out_unlock_dp;
 426
 427         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL))
 428                 set_internal_devs_mtu(dp);
 429         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 430
 431         err = __put_user(port_no, &portp->port);
 432
 433 out_unlock_dp:
 434         mutex_unlock(&dp->mutex);
 435 out_unlock_rtnl:
 436         rtnl_unlock();
 437 out:
 438         return err;
 439 }
 440
 441 int dp_detach_port(struct dp_port *p, int may_delete)
 442 {
 443         struct vport *vport = p->vport;
 444         int err;
 445
 446         ASSERT_RTNL();
 447
 448         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 449                 dp_sysfs_del_if(p);
 450         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 451
 452         /* First drop references to device. */
 453         p->dp->n_ports--;
 454         list_del_rcu(&p->node);
 455         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 456
 457         err = vport_detach(vport);
 458         if (err)
 459                 return err;
 460
 461         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 462         synchronize_rcu();
 463
 464         if (may_delete) {
 465                 const char *port_type = vport_get_type(vport);
 466
 467                 if (!strcmp(port_type, "netdev") || !strcmp(port_type, "internal")) {
 468                         vport_lock();
 469                         __vport_del(vport);
 470                         vport_unlock();
 471                 }
 472         }
 473
 474         kobject_put(&p->kobj);
 475
 476         return 0;
 477 }
 478
 479 static int detach_port(int dp_idx, int port_no)
 480 {
 481         struct dp_port *p;
 482         struct datapath *dp;
 483         int err;
 484
 485         err = -EINVAL;
 486         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 487                 goto out;
 488
 489         rtnl_lock();
 490         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 491         err = -ENODEV;
 492         if (!dp)
 493                 goto out_unlock_rtnl;
 494
 495         p = dp->ports[port_no];
 496         err = -ENOENT;
 497         if (!p)
 498                 goto out_unlock_dp;
 499
 500         err = dp_detach_port(p, 1);
 501
 502 out_unlock_dp:
 503         mutex_unlock(&dp->mutex);
 504 out_unlock_rtnl:
 505         rtnl_unlock();
 506 out:
 507         return err;
 508 }
 509
 510 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 511 void dp_process_received_packet(struct dp_port *p, struct sk_buff *skb)
 512 {
 513         struct datapath *dp = p->dp;
 514         struct dp_stats_percpu *stats;
 515         struct odp_flow_key key;
 516         struct tbl_node *flow_node;
 517
 518         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 519         skb_warn_if_lro(skb);
 520
 521         OVS_CB(skb)->dp_port = p;
 522         compute_ip_summed(skb, false);
 523
 524         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 525         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 526
 527         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 528                 if (dp->drop_frags) {
 529                         kfree_skb(skb);
 530                         stats->n_frags++;
 531                         return;
 532                 }
 533         }
 534
 535         flow_node = tbl_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key, flow_hash(&key), flow_cmp);
 536         if (flow_node) {
 537                 struct sw_flow *flow = flow_cast(flow_node);
 538                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 539                 flow_used(flow, skb);
 540                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 541                                 GFP_ATOMIC);
 542                 stats->n_hit++;
 543         } else {
 544                 stats->n_missed++;
 545                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, OVS_CB(skb)->tun_id);
 546         }
 547 }
 548
 549 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 550 /* This code is based on a skb_checksum_setup from net/dev/core.c from a
 551  * combination of Lenny's 2.6.26 Xen kernel and Xen's
 552  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call this function
 553  * directly because it isn't exported in all versions. */
 554 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 555 {
 556         if (ptr < (void *)skb->tail)
 557                 return 1;
 558         if (__pskb_pull_tail(skb,
 559                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 560                 return 1;
 561         } else {
 562                 return 0;
 563         }
 564 }
 565
 566 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 567 {
 568         struct iphdr *iph;
 569         unsigned char *th;
 570         int err = -EPROTO;
 571         __u16 csum_start, csum_offset;
 572
 573         if (!skb->proto_csum_blank)
 574                 return 0;
 575
 576         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 577                 goto out;
 578
 579         if (!skb_pull_up_to(skb, skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr)))
 580                 goto out;
 581
 582         iph = ip_hdr(skb);
 583         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 584
 585         csum_start = th - skb->head;
 586         switch (iph->protocol) {
 587         case IPPROTO_TCP:
 588                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 589                 break;
 590         case IPPROTO_UDP:
 591                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 592                 break;
 593         default:
 594                 if (net_ratelimit())
 595                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 596                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 597                                " %d packet", iph->protocol);
 598                 goto out;
 599         }
 600
 601         if (!skb_pull_up_to(skb, th + csum_offset + 2))
 602                 goto out;
 603
 604         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 605         skb->proto_csum_blank = 0;
 606
 607 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 608         skb->csum_start = csum_start;
 609         skb->csum_offset = csum_offset;
 610 #else
 611         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 612         skb->csum = csum_offset;
 613 #endif
 614
 615         err = 0;
 616
 617 out:
 618         return err;
 619 }
 620 #endif /* CONFIG_XEN && HAVE_PROTO_DATA_VALID */
 621
 622  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 623  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 624  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 625  *      from the bridge local port will also have this type.
 626  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 627  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 628  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 629  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 630  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 631  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 632  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 633  *      offloading (they produce type #5).
 634  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 635  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 636  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 637  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 638  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 639  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 640  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 641  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 642  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 643  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to be
 644  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 645  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 646  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 647  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 648  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 649  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 650  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 651  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 652  *
 653  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 654  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 655  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 656  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 657  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 658  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 659  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 660  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 661  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 662  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 663  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 664  *
 665  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 666  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 667  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 668  * slightly more optimal behavior.*/
 669 void
 670 compute_ip_summed(struct sk_buff *skb, bool xmit)
 671 {
 672         /* For our convenience these defines change repeatedly between kernel
 673          * versions, so we can't just copy them over... */
 674         switch (skb->ip_summed) {
 675         case CHECKSUM_NONE:
 676                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 677                 break;
 678         case CHECKSUM_UNNECESSARY:
 679                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_UNNECESSARY;
 680                 break;
 681 #ifdef CHECKSUM_HW
 682         /* In theory this could be either CHECKSUM_PARTIAL or CHECKSUM_COMPLETE.
 683          * However, we should only get CHECKSUM_PARTIAL packets from Xen, which
 684          * uses some special fields to represent this (see below).  Since we
 685          * can only make one type work, pick the one that actually happens in
 686          * practice.
 687          *
 688          * The one exception to this is if we are on the transmit path
 689          * (basically after skb_checksum_setup() has been run) the type has
 690          * already been converted, so we should stay with that. */
 691         case CHECKSUM_HW:
 692                 if (!xmit)
 693                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 694                 else
 695                         OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 696
 697                 break;
 698 #else
 699         case CHECKSUM_COMPLETE:
 700                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_COMPLETE;
 701                 break;
 702         case CHECKSUM_PARTIAL:
 703                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 704                 break;
 705 #endif
 706         default:
 707                 printk(KERN_ERR "openvswitch: unknown checksum type %d\n",
 708                        skb->ip_summed);
 709                 /* None seems the safest... */
 710                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_NONE;
 711         }
 712
 713 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 714         /* Xen has a special way of representing CHECKSUM_PARTIAL on older
 715          * kernels. It should not be set on the transmit path though. */
 716         if (skb->proto_csum_blank)
 717                 OVS_CB(skb)->ip_summed = OVS_CSUM_PARTIAL;
 718
 719         WARN_ON_ONCE(skb->proto_csum_blank && xmit);
 720 #endif
 721 }
 722
 723 void
 724 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 725 {
 726 #ifdef CHECKSUM_HW
 727         if (OVS_CB(skb)->ip_summed == OVS_CSUM_COMPLETE)
 728                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 729 #endif
 730 }
 731
 732 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 733  * unless we broke up a GSO packet. */
 734 static int
 735 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 736                       int queue_no, u32 arg)
 737 {
 738         struct sk_buff *nskb;
 739         int port_no;
 740         int err;
 741
 742         if (OVS_CB(skb)->dp_port)
 743                 port_no = OVS_CB(skb)->dp_port->port_no;
 744         else
 745                 port_no = ODPP_LOCAL;
 746
 747         do {
 748                 struct odp_msg *header;
 749
 750                 nskb = skb->next;
 751                 skb->next = NULL;
 752
 753                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 754                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 755                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 756                  * packets that do not have their checksum computed.
 757                  */
 758                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 759                 if (err)
 760                         goto err_kfree_skbs;
 761
 762                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 763
 764 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 765                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 766                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 767                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 768                          * purpose, but we should point the transport header to
 769                          * it anyway for backward compatibility, as
 770                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 771                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 772                                                  skb_headroom(skb));
 773 #endif
 774
 775                         err = skb_checksum_help(skb);
 776                         if (err)
 777                                 goto err_kfree_skbs;
 778                 }
 779
 780                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 781                 if (err)
 782                         goto err_kfree_skbs;
 783
 784                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 785                 header->type = queue_no;
 786                 header->length = skb->len;
 787                 header->port = port_no;
 788                 header->reserved = 0;
 789                 header->arg = arg;
 790                 skb_queue_tail(queue, skb);
 791
 792                 skb = nskb;
 793         } while (skb);
 794         return 0;
 795
 796 err_kfree_skbs:
 797         kfree_skb(skb);
 798         while ((skb = nskb) != NULL) {
 799                 nskb = skb->next;
 800                 kfree_skb(skb);
 801         }
 802         return err;
 803 }
 804
 805 int
 806 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 807                   u32 arg)
 808 {
 809         struct dp_stats_percpu *stats;
 810         struct sk_buff_head *queue;
 811         int err;
 812
 813         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 814         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR && queue_no != _ODPL_SFLOW_NR);
 815         queue = &dp->queues[queue_no];
 816         err = -ENOBUFS;
 817         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 818                 goto err_kfree_skb;
 819
 820         forward_ip_summed(skb);
 821
 822         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 823          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 824         if (skb_is_gso(skb)) {
 825                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 826                 if (nskb) {
 827                         kfree_skb(skb);
 828                         skb = nskb;
 829                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 830                                 err = PTR_ERR(skb);
 831                                 goto err;
 832                         }
 833                 } else {
 834                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 835                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 836                 }
 837         }
 838
 839         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 840         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 841         return err;
 842
 843 err_kfree_skb:
 844         kfree_skb(skb);
 845 err:
 846         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 847         stats->n_lost++;
 848         put_cpu();
 849
 850         return err;
 851 }
 852
 853 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 854 {
 855         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 856         struct tbl *new_table;
 857
 858         new_table = tbl_create(0);
 859         if (!new_table)
 860                 return -ENOMEM;
 861
 862         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 863
 864         tbl_deferred_destroy(old_table, flow_free_tbl);
 865
 866         return 0;
 867 }
 868
 869 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 870 {
 871         unsigned int i;
 872
 873         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 874                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 875                 switch (a->type) {
 876                 case ODPAT_OUTPUT:
 877                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 878                                 return -EINVAL;
 879                         break;
 880
 881                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 882                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 883                                 return -EINVAL;
 884                         break;
 885
 886                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 887                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 888                                 return -EINVAL;
 889                         break;
 890
 891                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 892                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 893                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 894                                 return -EINVAL;
 895                         break;
 896
 897                 case ODPAT_SET_NW_TOS:
 898                         if (a->nw_tos.nw_tos & INET_ECN_MASK)
 899                                 return -EINVAL;
 900                         break;
 901
 902                 default:
 903                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 904                                 return -EOPNOTSUPP;
 905                         break;
 906                 }
 907         }
 908
 909         return 0;
 910 }
 911
 912 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 913 {
 914         struct sw_flow_actions *actions;
 915         int error;
 916
 917         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 918         error = PTR_ERR(actions);
 919         if (IS_ERR(actions))
 920                 goto error;
 921
 922         error = -EFAULT;
 923         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 924                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 925                 goto error_free_actions;
 926         error = validate_actions(actions);
 927         if (error)
 928                 goto error_free_actions;
 929
 930         return actions;
 931
 932 error_free_actions:
 933         kfree(actions);
 934 error:
 935         return ERR_PTR(error);
 936 }
 937
 938 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 939 {
 940         if (flow->used.tv_sec) {
 941                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 942                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 943         } else {
 944                 stats->used_sec = 0;
 945                 stats->used_nsec = 0;
 946         }
 947         stats->n_packets = flow->packet_count;
 948         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 949         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 950         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 951         stats->error = 0;
 952 }
 953
 954 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 955 {
 956         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 957         flow->tcp_flags = 0;
 958         flow->ip_tos = 0;
 959         flow->packet_count = 0;
 960         flow->byte_count = 0;
 961 }
 962
 963 static int expand_table(struct datapath *dp)
 964 {
 965         struct tbl *old_table = rcu_dereference(dp->table);
 966         struct tbl *new_table;
 967
 968         new_table = tbl_expand(old_table);
 969         if (IS_ERR(new_table))
 970                 return PTR_ERR(new_table);
 971
 972         rcu_assign_pointer(dp->table, new_table);
 973         tbl_deferred_destroy(old_table, NULL);
 974
 975         return 0;
 976 }
 977
 978 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 979 {
 980         struct odp_flow_put uf;
 981         struct tbl_node *flow_node;
 982         struct sw_flow *flow;
 983         struct tbl *table;
 984         struct odp_flow_stats stats;
 985         int error;
 986
 987         error = -EFAULT;
 988         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 989                 goto error;
 990         memset(uf.flow.key.reserved, 0, sizeof uf.flow.key.reserved);
 991
 992         table = rcu_dereference(dp->table);
 993         flow_node = tbl_lookup(table, &uf.flow.key, flow_hash(&uf.flow.key), flow_cmp);
 994         if (!flow_node) {
 995                 /* No such flow. */
 996                 struct sw_flow_actions *acts;
 997
 998                 error = -ENOENT;
 999                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
1000                         goto error;
1001
1002                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
1003                 if (tbl_count(table) >= tbl_n_buckets(table)) {
1004                         error = expand_table(dp);
1005                         if (error)
1006                                 goto error;
1007                         table = rcu_dereference(dp->table);
1008                 }
1009
1010                 /* Allocate flow. */
1011                 error = -ENOMEM;
1012                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
1013                 if (flow == NULL)
1014                         goto error;
1015                 flow->key = uf.flow.key;
1016                 spin_lock_init(&flow->lock);
1017                 clear_stats(flow);
1018
1019                 /* Obtain actions. */
1020                 acts = get_actions(&uf.flow);
1021                 error = PTR_ERR(acts);
1022                 if (IS_ERR(acts))
1023                         goto error_free_flow;
1024                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
1025
1026                 /* Put flow in bucket. */
1027                 error = tbl_insert(table, &flow->tbl_node, flow_hash(&flow->key));
1028                 if (error)
1029                         goto error_free_flow_acts;
1030
1031                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
1032         } else {
1033                 /* We found a matching flow. */
1034                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
1035                 unsigned long int flags;
1036
1037                 flow = flow_cast(flow_node);
1038
1039                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
1040                 error = -EEXIST;
1041                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
1042                         goto error;
1043
1044                 /* Swap actions. */
1045                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1046                 error = PTR_ERR(new_acts);
1047                 if (IS_ERR(new_acts))
1048                         goto error;
1049                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1050                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1051                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1052                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1053                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1054                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1055                 } else {
1056                         kfree(new_acts);
1057                 }
1058
1059                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1060                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1061                 get_stats(flow, &stats);
1062                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1063                         clear_stats(flow);
1064                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1065         }
1066
1067         /* Copy stats to userspace. */
1068         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1069                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1070                 return -EFAULT;
1071         return 0;
1072
1073 error_free_flow_acts:
1074         kfree(flow->sf_acts);
1075 error_free_flow:
1076         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1077 error:
1078         return error;
1079 }
1080
1081 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1082 {
1083         union odp_action __user *actions;
1084         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1085         u32 n_actions;
1086
1087         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1088             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1089                 return -EFAULT;
1090
1091         if (!n_actions)
1092                 return 0;
1093
1094         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1095         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1096             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1097                                      sizeof(union odp_action) *
1098                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1099                 return -EFAULT;
1100
1101         return 0;
1102 }
1103
1104 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1105                         struct odp_flow __user *ufp)
1106 {
1107         struct odp_flow_stats stats;
1108         unsigned long int flags;
1109
1110         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1111         get_stats(flow, &stats);
1112
1113         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1114                 flow->tcp_flags = 0;
1115         }
1116         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1117
1118         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1119                 return -EFAULT;
1120         return put_actions(flow, ufp);
1121 }
1122
1123 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1124 {
1125         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1126         struct odp_flow uf;
1127         struct tbl_node *flow_node;
1128         struct sw_flow *flow;
1129         int error;
1130
1131         error = -EFAULT;
1132         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1133                 goto error;
1134         memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1135
1136         flow_node = tbl_lookup(table, &uf.key, flow_hash(&uf.key), flow_cmp);
1137         error = -ENOENT;
1138         if (!flow_node)
1139                 goto error;
1140
1141         error = tbl_remove(table, flow_node);
1142         if (error)
1143                 goto error;
1144
1145         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1146          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1147          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1148          * badly. */
1149
1150         flow = flow_cast(flow_node);
1151         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1152         flow_deferred_free(flow);
1153
1154 error:
1155         return error;
1156 }
1157
1158 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1159 {
1160         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1161         int i;
1162         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1163                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1164                 struct odp_flow uf;
1165                 struct tbl_node *flow_node;
1166                 int error;
1167
1168                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1169                         return -EFAULT;
1170                 memset(uf.key.reserved, 0, sizeof uf.key.reserved);
1171
1172                 flow_node = tbl_lookup(table, &uf.key, flow_hash(&uf.key), flow_cmp);
1173                 if (!flow_node)
1174                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1175                 else
1176                         error = answer_query(flow_cast(flow_node), uf.flags, ufp);
1177                 if (error)
1178                         return -EFAULT;
1179         }
1180         return flowvec->n_flows;
1181 }
1182
1183 struct list_flows_cbdata {
1184         struct odp_flow __user *uflows;
1185         int n_flows;
1186         int listed_flows;
1187 };
1188
1189 static int list_flow(struct tbl_node *node, void *cbdata_)
1190 {
1191         struct sw_flow *flow = flow_cast(node);
1192         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1193         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1194         int error;
1195
1196         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1197                 return -EFAULT;
1198         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1199         if (error)
1200                 return error;
1201
1202         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1203                 return cbdata->listed_flows;
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1208 {
1209         struct list_flows_cbdata cbdata;
1210         int error;
1211
1212         if (!flowvec->n_flows)
1213                 return 0;
1214
1215         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1216         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1217         cbdata.listed_flows = 0;
1218         error = tbl_foreach(rcu_dereference(dp->table), list_flow, &cbdata);
1219         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1220 }
1221
1222 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1223                             int (*function)(struct datapath *,
1224                                             const struct odp_flowvec *))
1225 {
1226         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1227         struct odp_flowvec flowvec;
1228         int retval;
1229
1230         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1231         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1232             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1233                 return -EFAULT;
1234
1235         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1236                 return -EINVAL;
1237
1238         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1239                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1240                 return -EFAULT;
1241
1242         retval = function(dp, &flowvec);
1243         return (retval < 0 ? retval
1244                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1245                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1246 }
1247
1248 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1249 {
1250         struct odp_execute execute;
1251         struct odp_flow_key key;
1252         struct sk_buff *skb;
1253         struct sw_flow_actions *actions;
1254         struct ethhdr *eth;
1255         int err;
1256
1257         err = -EFAULT;
1258         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1259                 goto error;
1260
1261         err = -EINVAL;
1262         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1263                 goto error;
1264
1265         err = -ENOMEM;
1266         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1267         if (!actions)
1268                 goto error;
1269
1270         err = -EFAULT;
1271         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1272                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1273                 goto error_free_actions;
1274
1275         err = validate_actions(actions);
1276         if (err)
1277                 goto error_free_actions;
1278
1279         err = -ENOMEM;
1280         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1281         if (!skb)
1282                 goto error_free_actions;
1283
1284         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS)
1285                 OVS_CB(skb)->dp_port = dp->ports[execute.in_port];
1286         else
1287                 OVS_CB(skb)->dp_port = NULL;
1288
1289         err = -EFAULT;
1290         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1291                            execute.length))
1292                 goto error_free_skb;
1293
1294         skb_reset_mac_header(skb);
1295         eth = eth_hdr(skb);
1296
1297         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1298          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1299          * device, which we may not have. */
1300         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1301                 skb->protocol = eth->h_proto;
1302         else
1303                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1304
1305         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1306         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1307                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1308         kfree(actions);
1309         return err;
1310
1311 error_free_skb:
1312         kfree_skb(skb);
1313 error_free_actions:
1314         kfree(actions);
1315 error:
1316         return err;
1317 }
1318
1319 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1320 {
1321         struct tbl *table = rcu_dereference(dp->table);
1322         struct odp_stats stats;
1323         int i;
1324
1325         stats.n_flows = tbl_count(table);
1326         stats.cur_capacity = tbl_n_buckets(table);
1327         stats.max_capacity = TBL_MAX_BUCKETS;
1328         stats.n_ports = dp->n_ports;
1329         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1330         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1331         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1332         for_each_possible_cpu(i) {
1333                 const struct dp_stats_percpu *s;
1334                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1335                 stats.n_frags += s->n_frags;
1336                 stats.n_hit += s->n_hit;
1337                 stats.n_missed += s->n_missed;
1338                 stats.n_lost += s->n_lost;
1339         }
1340         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1341         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1342         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1343 }
1344
1345 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1346 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1347 {
1348         struct dp_port *p;
1349         int mtu = 0;
1350
1351         ASSERT_RTNL();
1352
1353         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1354                 int dev_mtu;
1355
1356                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1357                  * set. */
1358                 if (is_internal_vport(p->vport))
1359                         continue;
1360
1361                 dev_mtu = vport_get_mtu(p->vport);
1362                 if (!mtu || dev_mtu < mtu)
1363                         mtu = dev_mtu;
1364         }
1365
1366         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1367 }
1368
1369 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports.  Must
1370  * be called with RTNL lock and dp_mutex. */
1371 void set_internal_devs_mtu(const struct datapath *dp)
1372 {
1373         struct dp_port *p;
1374         int mtu;
1375
1376         ASSERT_RTNL();
1377
1378         mtu = dp_min_mtu(dp);
1379
1380         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1381                 if (is_internal_vport(p->vport))
1382                         vport_set_mtu(p->vport, mtu);
1383         }
1384 }
1385
1386 static int
1387 put_port(const struct dp_port *p, struct odp_port __user *uop)
1388 {
1389         struct odp_port op;
1390
1391         memset(&op, 0, sizeof op);
1392
1393         rcu_read_lock();
1394         strncpy(op.devname, vport_get_name(p->vport), sizeof op.devname);
1395         rcu_read_unlock();
1396
1397         op.port = p->port_no;
1398         op.flags = is_internal_vport(p->vport) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1399
1400         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1401 }
1402
1403 static int
1404 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1405 {
1406         struct odp_port port;
1407
1408         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1409                 return -EFAULT;
1410
1411         if (port.devname[0]) {
1412                 struct vport *vport;
1413                 struct dp_port *dp_port;
1414                 int err = 0;
1415
1416                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1417
1418                 vport_lock();
1419                 rcu_read_lock();
1420
1421                 vport = vport_locate(port.devname);
1422                 if (!vport) {
1423                         err = -ENODEV;
1424                         goto error_unlock;
1425                 }
1426
1427                 dp_port = vport_get_dp_port(vport);
1428                 if (!dp_port || dp_port->dp != dp) {
1429                         err = -ENOENT;
1430                         goto error_unlock;
1431                 }
1432
1433                 port.port = dp_port->port_no;
1434
1435 error_unlock:
1436                 rcu_read_unlock();
1437                 vport_unlock();
1438
1439                 if (err)
1440                         return err;
1441         } else {
1442                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1443                         return -EINVAL;
1444                 if (!dp->ports[port.port])
1445                         return -ENOENT;
1446         }
1447
1448         return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1449 }
1450
1451 static int
1452 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1453 {
1454         struct odp_portvec pv;
1455         struct dp_port *p;
1456         int idx;
1457
1458         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1459                 return -EFAULT;
1460
1461         idx = 0;
1462         if (pv.n_ports) {
1463                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1464                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1465                                 return -EFAULT;
1466                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1467                                 break;
1468                 }
1469         }
1470         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1471 }
1472
1473 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1474 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1475 {
1476         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1477         kfree(g);
1478 }
1479
1480 static int
1481 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1482 {
1483         struct odp_port_group pg;
1484         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1485         int error;
1486
1487         error = -EFAULT;
1488         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1489                 goto error;
1490
1491         error = -EINVAL;
1492         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1493                 goto error;
1494
1495         error = -ENOMEM;
1496         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1497                             GFP_KERNEL);
1498         if (!new_group)
1499                 goto error;
1500
1501         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1502         error = -EFAULT;
1503         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1504                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1505                 goto error_free;
1506
1507         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1508         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1509         if (old_group)
1510                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1511         return 0;
1512
1513 error_free:
1514         kfree(new_group);
1515 error:
1516         return error;
1517 }
1518
1519 static int
1520 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1521 {
1522         struct odp_port_group pg;
1523         struct dp_port_group *g;
1524         u16 n_copy;
1525
1526         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1527                 return -EFAULT;
1528
1529         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1530                 return -EINVAL;
1531
1532         g = dp->groups[pg.group];
1533         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1534         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1535                 return -EFAULT;
1536
1537         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1538                 return -EFAULT;
1539
1540         return 0;
1541 }
1542
1543 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1544 {
1545         return (long)f->private_data;
1546 }
1547
1548 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1549 {
1550         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1551 }
1552
1553 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1554                            unsigned long argp)
1555 {
1556         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1557         struct datapath *dp;
1558         int drop_frags, listeners, port_no;
1559         unsigned int sflow_probability;
1560         int err;
1561
1562         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1563         switch (cmd) {
1564         case ODP_DP_CREATE:
1565                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1566                 goto exit;
1567
1568         case ODP_DP_DESTROY:
1569                 err = destroy_dp(dp_idx);
1570                 goto exit;
1571
1572         case ODP_PORT_ATTACH:
1573                 err = attach_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1574                 goto exit;
1575
1576         case ODP_PORT_DETACH:
1577                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1578                 if (!err)
1579                         err = detach_port(dp_idx, port_no);
1580                 goto exit;
1581
1582         case ODP_VPORT_ADD:
1583                 err = vport_add((struct odp_vport_add __user *)argp);
1584                 goto exit;
1585
1586         case ODP_VPORT_MOD:
1587                 err = vport_mod((struct odp_vport_mod __user *)argp);
1588                 goto exit;
1589
1590         case ODP_VPORT_DEL:
1591                 err = vport_del((char __user *)argp);
1592                 goto exit;
1593
1594         case ODP_VPORT_STATS_GET:
1595                 err = vport_stats_get((struct odp_vport_stats_req __user *)argp);
1596                 goto exit;
1597
1598         case ODP_VPORT_ETHER_GET:
1599                 err = vport_ether_get((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1600                 goto exit;
1601
1602         case ODP_VPORT_ETHER_SET:
1603                 err = vport_ether_set((struct odp_vport_ether __user *)argp);
1604                 goto exit;
1605
1606         case ODP_VPORT_MTU_GET:
1607                 err = vport_mtu_get((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1608                 goto exit;
1609
1610         case ODP_VPORT_MTU_SET:
1611                 err = vport_mtu_set((struct odp_vport_mtu __user *)argp);
1612                 goto exit;
1613         }
1614
1615         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1616         err = -ENODEV;
1617         if (!dp)
1618                 goto exit;
1619
1620         switch (cmd) {
1621         case ODP_DP_STATS:
1622                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1623                 break;
1624
1625         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1626                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1627                 break;
1628
1629         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1630                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1631                 if (err)
1632                         break;
1633                 err = -EINVAL;
1634                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1635                         break;
1636                 dp->drop_frags = drop_frags;
1637                 err = 0;
1638                 break;
1639
1640         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1641                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1642                 break;
1643
1644         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1645                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1646                 if (err)
1647                         break;
1648                 err = -EINVAL;
1649                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1650                         break;
1651                 err = 0;
1652                 set_listen_mask(f, listeners);
1653                 break;
1654
1655         case ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY:
1656                 err = put_user(dp->sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1657                 break;
1658
1659         case ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY:
1660                 err = get_user(sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1661                 if (!err)
1662                         dp->sflow_probability = sflow_probability;
1663                 break;
1664
1665         case ODP_PORT_QUERY:
1666                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1667                 break;
1668
1669         case ODP_PORT_LIST:
1670                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1671                 break;
1672
1673         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1674                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1675                 break;
1676
1677         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1678                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1679                 break;
1680
1681         case ODP_FLOW_FLUSH:
1682                 err = flush_flows(dp);
1683                 break;
1684
1685         case ODP_FLOW_PUT:
1686                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1687                 break;
1688
1689         case ODP_FLOW_DEL:
1690                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1691                 break;
1692
1693         case ODP_FLOW_GET:
1694                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1695                 break;
1696
1697         case ODP_FLOW_LIST:
1698                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1699                 break;
1700
1701         case ODP_EXECUTE:
1702                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1703                 break;
1704
1705         default:
1706                 err = -ENOIOCTLCMD;
1707                 break;
1708         }
1709         mutex_unlock(&dp->mutex);
1710 exit:
1711         return err;
1712 }
1713
1714 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1715 {
1716         int i;
1717         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1718                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1719                         return 1;
1720         }
1721         return 0;
1722 }
1723
1724 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1725                       loff_t *ppos)
1726 {
1727         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1728         int listeners = get_listen_mask(f);
1729         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1730         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1731         struct sk_buff *skb;
1732         struct iovec __user iov;
1733         size_t copy_bytes;
1734         int retval;
1735
1736         if (!dp)
1737                 return -ENODEV;
1738
1739         if (nbytes == 0 || !listeners)
1740                 return 0;
1741
1742         for (;;) {
1743                 int i;
1744
1745                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1746                         if (listeners & (1 << i)) {
1747                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1748                                 if (skb)
1749                                         goto success;
1750                         }
1751                 }
1752
1753                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1754                         retval = -EAGAIN;
1755                         goto error;
1756                 }
1757
1758                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1759                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1760                                                                    listeners));
1761
1762                 if (signal_pending(current)) {
1763                         retval = -ERESTARTSYS;
1764                         goto error;
1765                 }
1766         }
1767 success:
1768         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1769         iov.iov_base = buf;
1770         iov.iov_len = copy_bytes;
1771         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1772         if (!retval)
1773                 retval = copy_bytes;
1774         kfree_skb(skb);
1775
1776 error:
1777         return retval;
1778 }
1779
1780 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1781 {
1782         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1783         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1784         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1785         unsigned int mask;
1786
1787         if (dp) {
1788                 mask = 0;
1789                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1790                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1791                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1792         } else {
1793                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1794         }
1795         return mask;
1796 }
1797
1798 struct file_operations openvswitch_fops = {
1799         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1800         .read  = openvswitch_read,
1801         .poll  = openvswitch_poll,
1802         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1803         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1804 };
1805
1806 static int major;
1807
1808 static int __init dp_init(void)
1809 {
1810         struct sk_buff *dummy_skb;
1811         int err;
1812
1813         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ovs_skb_cb) > sizeof(dummy_skb->cb));
1814
1815         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1816
1817         err = flow_init();
1818         if (err)
1819                 goto error;
1820
1821         err = vport_init();
1822         if (err)
1823                 goto error_flow_exit;
1824
1825         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1826         if (err)
1827                 goto error_vport_exit;
1828
1829         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1830         if (err < 0)
1831                 goto error_unreg_notifier;
1832
1833         return 0;
1834
1835 error_unreg_notifier:
1836         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1837 error_vport_exit:
1838         vport_exit();
1839 error_flow_exit:
1840         flow_exit();
1841 error:
1842         return err;
1843 }
1844
1845 static void dp_cleanup(void)
1846 {
1847         rcu_barrier();
1848         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1849         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1850         vport_exit();
1851         flow_exit();
1852 }
1853
1854 module_init(dp_init);
1855 module_exit(dp_cleanup);
1856
1857 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1858 MODULE_LICENSE("GPL");