datapath/datapath.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
   3  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   4  *
   5  * Significant portions of this file may be copied from parts of the Linux
   6  * kernel, by Linus Torvalds and others.
   7  */
   8
   9 /* Functions for managing the dp interface/device. */
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/if_arp.h>
  15 #include <linux/if_bridge.h>
  16 #include <linux/if_vlan.h>
  17 #include <linux/in.h>
  18 #include <linux/ip.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/time.h>
  21 #include <linux/etherdevice.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24 #include <linux/llc.h>
  25 #include <linux/mutex.h>
  26 #include <linux/percpu.h>
  27 #include <linux/rcupdate.h>
  28 #include <linux/tcp.h>
  29 #include <linux/udp.h>
  30 #include <linux/version.h>
  31 #include <linux/ethtool.h>
  32 #include <linux/random.h>
  33 #include <linux/wait.h>
  34 #include <asm/system.h>
  35 #include <asm/div64.h>
  36 #include <asm/bug.h>
  37 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  38 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  39 #include <linux/inetdevice.h>
  40 #include <linux/list.h>
  41 #include <linux/rculist.h>
  42 #include <linux/workqueue.h>
  43 #include <linux/dmi.h>
  44 #include <net/llc.h>
  45
  46 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  47 #include "datapath.h"
  48 #include "actions.h"
  49 #include "dp_dev.h"
  50 #include "flow.h"
  51
  52 #include "compat.h"
  53
  54
  55 int (*dp_ioctl_hook)(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd);
  56 EXPORT_SYMBOL(dp_ioctl_hook);
  57
  58 /* Datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  59  * by dp_mutex.
  60  *
  61  * dp_mutex nests inside the RTNL lock: if you need both you must take the RTNL
  62  * lock first.
  63  *
  64  * It is safe to access the datapath and net_bridge_port structures with just
  65  * dp_mutex.
  66  */
  67 static struct datapath *dps[ODP_MAX];
  68 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  69
  70 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  71 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  72
  73 static int new_nbp(struct datapath *, struct net_device *, int port_no);
  74
  75 /* Must be called with rcu_read_lock or dp_mutex. */
  76 struct datapath *get_dp(int dp_idx)
  77 {
  78         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= ODP_MAX)
  79                 return NULL;
  80         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_dp);
  83
  84 struct datapath *get_dp_locked(int dp_idx)
  85 {
  86         struct datapath *dp;
  87
  88         mutex_lock(&dp_mutex);
  89         dp = get_dp(dp_idx);
  90         if (dp)
  91                 mutex_lock(&dp->mutex);
  92         mutex_unlock(&dp_mutex);
  93         return dp;
  94 }
  95
  96 static inline size_t br_nlmsg_size(void)
  97 {
  98         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifinfomsg))
  99                + nla_total_size(IFNAMSIZ) /* IFLA_IFNAME */
 100                + nla_total_size(MAX_ADDR_LEN) /* IFLA_ADDRESS */
 101                + nla_total_size(4) /* IFLA_MASTER */
 102                + nla_total_size(4) /* IFLA_MTU */
 103                + nla_total_size(4) /* IFLA_LINK */
 104                + nla_total_size(1); /* IFLA_OPERSTATE */
 105 }
 106
 107 static int dp_fill_ifinfo(struct sk_buff *skb,
 108                           const struct net_bridge_port *port,
 109                           int event, unsigned int flags)
 110 {
 111         const struct datapath *dp = port->dp;
 112         const struct net_device *dev = port->dev;
 113         struct ifinfomsg *hdr;
 114         struct nlmsghdr *nlh;
 115
 116         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, event, sizeof(*hdr), flags);
 117         if (nlh == NULL)
 118                 return -EMSGSIZE;
 119
 120         hdr = nlmsg_data(nlh);
 121         hdr->ifi_family = AF_BRIDGE;
 122         hdr->__ifi_pad = 0;
 123         hdr->ifi_type = dev->type;
 124         hdr->ifi_index = dev->ifindex;
 125         hdr->ifi_flags = dev_get_flags(dev);
 126         hdr->ifi_change = 0;
 127
 128         NLA_PUT_STRING(skb, IFLA_IFNAME, dev->name);
 129         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MASTER, dp->ports[ODPP_LOCAL]->dev->ifindex);
 130         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MTU, dev->mtu);
 131 #ifdef IFLA_OPERSTATE
 132         NLA_PUT_U8(skb, IFLA_OPERSTATE,
 133                    netif_running(dev) ? dev->operstate : IF_OPER_DOWN);
 134 #endif
 135
 136         if (dev->addr_len)
 137                 NLA_PUT(skb, IFLA_ADDRESS, dev->addr_len, dev->dev_addr);
 138
 139         if (dev->ifindex != dev->iflink)
 140                 NLA_PUT_U32(skb, IFLA_LINK, dev->iflink);
 141
 142         return nlmsg_end(skb, nlh);
 143
 144 nla_put_failure:
 145         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 146         return -EMSGSIZE;
 147 }
 148
 149 static void dp_ifinfo_notify(int event, struct net_bridge_port *port)
 150 {
 151         struct net *net = dev_net(port->dev);
 152         struct sk_buff *skb;
 153         int err = -ENOBUFS;
 154
 155         skb = nlmsg_new(br_nlmsg_size(), GFP_KERNEL);
 156         if (skb == NULL)
 157                 goto errout;
 158
 159         err = dp_fill_ifinfo(skb, port, event, 0);
 160         if (err < 0) {
 161                 /* -EMSGSIZE implies BUG in br_nlmsg_size() */
 162                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 163                 kfree_skb(skb);
 164                 goto errout;
 165         }
 166         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_LINK, NULL, GFP_KERNEL);
 167         return;
 168 errout:
 169         if (err < 0)
 170                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_LINK, err);
 171 }
 172
 173 static void release_dp(struct kobject *kobj)
 174 {
 175         struct datapath *dp = container_of(kobj, struct datapath, ifobj);
 176         kfree(dp);
 177 }
 178
 179 struct kobj_type dp_ktype = {
 180         .release = release_dp
 181 };
 182
 183 static int create_dp(int dp_idx, const char __user *devnamep)
 184 {
 185         struct net_device *dp_dev;
 186         char devname[IFNAMSIZ];
 187         struct datapath *dp;
 188         int err;
 189         int i;
 190
 191         if (devnamep) {
 192                 err = -EFAULT;
 193                 if (strncpy_from_user(devname, devnamep, IFNAMSIZ - 1) < 0)
 194                         goto err;
 195                 devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 196         } else {
 197                 snprintf(devname, sizeof devname, "of%d", dp_idx);
 198         }
 199
 200         rtnl_lock();
 201         mutex_lock(&dp_mutex);
 202         err = -ENODEV;
 203         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 204                 goto err_unlock;
 205
 206         /* Exit early if a datapath with that number already exists.
 207          * (We don't use -EEXIST because that's ambiguous with 'devname'
 208          * conflicting with an existing network device name.) */
 209         err = -EBUSY;
 210         if (get_dp(dp_idx))
 211                 goto err_put_module;
 212
 213         err = -ENOMEM;
 214         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 215         if (dp == NULL)
 216                 goto err_put_module;
 217         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 218         mutex_init(&dp->mutex);
 219         dp->dp_idx = dp_idx;
 220         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 221                 skb_queue_head_init(&dp->queues[i]);
 222         init_waitqueue_head(&dp->waitqueue);
 223
 224         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 225          * /sys/class/net/<devname>/brif later, if sysfs is enabled. */
 226         dp->ifobj.kset = NULL;
 227         kobject_init(&dp->ifobj, &dp_ktype);
 228
 229         /* Allocate table. */
 230         err = -ENOMEM;
 231         rcu_assign_pointer(dp->table, dp_table_create(DP_L1_SIZE));
 232         if (!dp->table)
 233                 goto err_free_dp;
 234
 235         /* Set up our datapath device. */
 236         dp_dev = dp_dev_create(dp, devname, ODPP_LOCAL);
 237         err = PTR_ERR(dp_dev);
 238         if (IS_ERR(dp_dev))
 239                 goto err_destroy_table;
 240
 241         err = new_nbp(dp, dp_dev, ODPP_LOCAL);
 242         if (err) {
 243                 dp_dev_destroy(dp_dev);
 244                 goto err_destroy_table;
 245         }
 246
 247         dp->drop_frags = 0;
 248         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 249         if (!dp->stats_percpu)
 250                 goto err_destroy_local_port;
 251
 252         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 253         mutex_unlock(&dp_mutex);
 254         rtnl_unlock();
 255
 256         dp_sysfs_add_dp(dp);
 257
 258         return 0;
 259
 260 err_destroy_local_port:
 261         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 262 err_destroy_table:
 263         dp_table_destroy(dp->table, 0);
 264 err_free_dp:
 265         kfree(dp);
 266 err_put_module:
 267         module_put(THIS_MODULE);
 268 err_unlock:
 269         mutex_unlock(&dp_mutex);
 270         rtnl_unlock();
 271 err:
 272         return err;
 273 }
 274
 275 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 276 {
 277         struct net_bridge_port *p, *n;
 278         int i;
 279
 280         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 281                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 282                         dp_del_port(p);
 283
 284         dp_sysfs_del_dp(dp);
 285
 286         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 287
 288         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 289
 290         dp_table_destroy(dp->table, 1);
 291
 292         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 293                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 294         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 295                 kfree(dp->groups[i]);
 296         free_percpu(dp->stats_percpu);
 297         kobject_put(&dp->ifobj);
 298         module_put(THIS_MODULE);
 299 }
 300
 301 static int destroy_dp(int dp_idx)
 302 {
 303         struct datapath *dp;
 304         int err;
 305
 306         rtnl_lock();
 307         mutex_lock(&dp_mutex);
 308         dp = get_dp(dp_idx);
 309         err = -ENODEV;
 310         if (!dp)
 311                 goto err_unlock;
 312
 313         do_destroy_dp(dp);
 314         err = 0;
 315
 316 err_unlock:
 317         mutex_unlock(&dp_mutex);
 318         rtnl_unlock();
 319         return err;
 320 }
 321
 322 static void release_nbp(struct kobject *kobj)
 323 {
 324         struct net_bridge_port *p = container_of(kobj, struct net_bridge_port, kobj);
 325         kfree(p);
 326 }
 327
 328 struct kobj_type brport_ktype = {
 329 #ifdef CONFIG_SYSFS
 330         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 331 #endif
 332         .release = release_nbp
 333 };
 334
 335 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 336 static int new_nbp(struct datapath *dp, struct net_device *dev, int port_no)
 337 {
 338         struct net_bridge_port *p;
 339
 340         if (dev->br_port != NULL)
 341                 return -EBUSY;
 342
 343         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 344         if (!p)
 345                 return -ENOMEM;
 346
 347         dev_set_promiscuity(dev, 1);
 348         dev_hold(dev);
 349         p->port_no = port_no;
 350         p->dp = dp;
 351         p->dev = dev;
 352         if (!is_dp_dev(dev))
 353                 rcu_assign_pointer(dev->br_port, p);
 354         else {
 355                 /* It would make sense to assign dev->br_port here too, but
 356                  * that causes packets received on internal ports to get caught
 357                  * in dp_frame_hook().  In turn dp_frame_hook() can reject them
 358                  * back to network stack, but that's a waste of time. */
 359         }
 360         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 361         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 362         dp->n_ports++;
 363
 364         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 365          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 366         p->kobj.kset = NULL;
 367         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 368
 369         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 370
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static int add_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 375 {
 376         struct net_device *dev;
 377         struct datapath *dp;
 378         struct odp_port port;
 379         int port_no;
 380         int err;
 381
 382         err = -EFAULT;
 383         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 384                 goto out;
 385         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 386
 387         rtnl_lock();
 388         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 389         err = -ENODEV;
 390         if (!dp)
 391                 goto out_unlock_rtnl;
 392
 393         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 394                 if (!dp->ports[port_no])
 395                         goto got_port_no;
 396         err = -EFBIG;
 397         goto out_unlock_dp;
 398
 399 got_port_no:
 400         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL)) {
 401                 err = -ENODEV;
 402                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
 403                 if (!dev)
 404                         goto out_unlock_dp;
 405
 406                 err = -EINVAL;
 407                 if (dev->flags & IFF_LOOPBACK || dev->type != ARPHRD_ETHER ||
 408                     is_dp_dev(dev))
 409                         goto out_put;
 410         } else {
 411                 dev = dp_dev_create(dp, port.devname, port_no);
 412                 err = PTR_ERR(dev);
 413                 if (IS_ERR(dev))
 414                         goto out_unlock_dp;
 415                 dev_hold(dev);
 416         }
 417
 418         err = new_nbp(dp, dev, port_no);
 419         if (err)
 420                 goto out_put;
 421
 422         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 423
 424         err = __put_user(port_no, &port.port);
 425
 426 out_put:
 427         dev_put(dev);
 428 out_unlock_dp:
 429         mutex_unlock(&dp->mutex);
 430 out_unlock_rtnl:
 431         rtnl_unlock();
 432 out:
 433         return err;
 434 }
 435
 436 int dp_del_port(struct net_bridge_port *p)
 437 {
 438         ASSERT_RTNL();
 439
 440         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 441                 dp_sysfs_del_if(p);
 442         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 443
 444         p->dp->n_ports--;
 445
 446         if (is_dp_dev(p->dev)) {
 447                 /* Make sure that no packets arrive from now on, since
 448                  * dp_dev_xmit() will try to find itself through
 449                  * p->dp->ports[], and we're about to set that to null. */
 450                 netif_tx_disable(p->dev);
 451         }
 452
 453         /* First drop references to device. */
 454         dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 455         list_del_rcu(&p->node);
 456         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 457         rcu_assign_pointer(p->dev->br_port, NULL);
 458
 459         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 460         synchronize_rcu();
 461
 462         if (is_dp_dev(p->dev))
 463                 dp_dev_destroy(p->dev);
 464         dev_put(p->dev);
 465         kobject_put(&p->kobj);
 466
 467         return 0;
 468 }
 469
 470 static int del_port(int dp_idx, int port_no)
 471 {
 472         struct net_bridge_port *p;
 473         struct datapath *dp;
 474         LIST_HEAD(dp_devs);
 475         int err;
 476
 477         err = -EINVAL;
 478         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 479                 goto out;
 480
 481         rtnl_lock();
 482         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 483         err = -ENODEV;
 484         if (!dp)
 485                 goto out_unlock_rtnl;
 486
 487         p = dp->ports[port_no];
 488         err = -ENOENT;
 489         if (!p)
 490                 goto out_unlock_dp;
 491
 492         err = dp_del_port(p);
 493
 494 out_unlock_dp:
 495         mutex_unlock(&dp->mutex);
 496 out_unlock_rtnl:
 497         rtnl_unlock();
 498 out:
 499         return err;
 500 }
 501
 502 /* Must be called with rcu_read_lock. */
 503 static void
 504 do_port_input(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *skb)
 505 {
 506         /* Make our own copy of the packet.  Otherwise we will mangle the
 507          * packet for anyone who came before us (e.g. tcpdump via AF_PACKET).
 508          * (No one comes after us, since we tell handle_bridge() that we took
 509          * the packet.) */
 510         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 511         if (!skb)
 512                 return;
 513
 514         /* Push the Ethernet header back on. */
 515         skb_push(skb, ETH_HLEN);
 516         skb_reset_mac_header(skb);
 517         dp_process_received_packet(skb, p);
 518 }
 519
 520 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 521 void dp_process_received_packet(struct sk_buff *skb, struct net_bridge_port *p)
 522 {
 523         struct datapath *dp = p->dp;
 524         struct dp_stats_percpu *stats;
 525         struct odp_flow_key key;
 526         struct sw_flow *flow;
 527
 528         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 529
 530         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 531         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 532
 533         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 534                 if (dp->drop_frags) {
 535                         kfree_skb(skb);
 536                         stats->n_frags++;
 537                         return;
 538                 }
 539         }
 540
 541         flow = dp_table_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key);
 542         if (flow) {
 543                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 544                 flow_used(flow, skb);
 545                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 546                                 GFP_ATOMIC);
 547                 stats->n_hit++;
 548         } else {
 549                 stats->n_missed++;
 550                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, 0);
 551         }
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Used as br_handle_frame_hook.  (Cannot run bridge at the same time, even on
 556  * different set of devices!)
 557  */
 558 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 559 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 560 static struct sk_buff *dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p,
 561                                          struct sk_buff *skb)
 562 {
 563         do_port_input(p, skb);
 564         return NULL;
 565 }
 566 #elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,0)
 567 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 568 static int dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb)
 569 {
 570         do_port_input(p, *pskb);
 571         return 1;
 572 }
 573 #else
 574 #error
 575 #endif
 576
 577 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 578 /* This code is based on a skb_checksum_setup from net/dev/core.c from a
 579  * combination of Lenny's 2.6.26 Xen kernel and Xen's
 580  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call this function
 581  * directly because it isn't exported in all versions. */
 582 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 583 {
 584         if (ptr < (void *)skb->tail)
 585                 return 1;
 586         if (__pskb_pull_tail(skb,
 587                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 588                 return 1;
 589         } else {
 590                 return 0;
 591         }
 592 }
 593
 594 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 595 {
 596         struct iphdr *iph;
 597         unsigned char *th;
 598         int err = -EPROTO;
 599         __u16 csum_start, csum_offset;
 600
 601         if (!skb->proto_csum_blank)
 602                 return 0;
 603
 604         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 605                 goto out;
 606
 607         if (!skb_pull_up_to(skb, skb_network_header(skb) + 1))
 608                 goto out;
 609
 610         iph = ip_hdr(skb);
 611         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 612
 613         csum_start = th - skb->head;
 614         switch (iph->protocol) {
 615         case IPPROTO_TCP:
 616                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 617                 break;
 618         case IPPROTO_UDP:
 619                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 620                 break;
 621         default:
 622                 if (net_ratelimit())
 623                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 624                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 625                                " %d packet", iph->protocol);
 626                 goto out;
 627         }
 628
 629         if (!skb_pull_up_to(skb, th + csum_offset + 2))
 630                 goto out;
 631
 632         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 633         skb->proto_csum_blank = 0;
 634
 635 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 636         skb->csum_start = csum_start;
 637         skb->csum_offset = csum_offset;
 638 #else
 639         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 640         skb->csum = csum_offset;
 641 #endif
 642
 643         err = 0;
 644
 645 out:
 646         return err;
 647 }
 648 #else
 649 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb) { return 0; }
 650 #endif /* CONFIG_XEN && linux == 2.6.18 */
 651
 652  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 653  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 654  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 655  *      from the bridge local port will also have this type.
 656  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 657  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 658  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 659  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 660  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 661  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 662  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 663  *      offloading (they produce type #5).
 664  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 665  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 666  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 667  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 668  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 669  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 670  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 671  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 672  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 673  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to
 674  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 675  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 676  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 677  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 678  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 679  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 680  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 681  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 682  *
 683  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 684  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 685  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 686  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 687  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 688  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 689  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 690  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 691  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 692  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 693  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 694  *
 695  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 696  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 697  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 698  * slightly more optimal behavior.*/
 699 void
 700 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 701 {
 702 #ifdef CHECKSUM_HW
 703         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW)
 704                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 705 #endif
 706 }
 707
 708 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 709  * unless we broke up a GSO packet. */
 710 static int
 711 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 712                       int queue_no, u32 arg)
 713 {
 714         struct sk_buff *nskb;
 715         int port_no;
 716         int err;
 717
 718         port_no = ODPP_LOCAL;
 719         if (skb->dev) {
 720                 if (skb->dev->br_port)
 721                         port_no = skb->dev->br_port->port_no;
 722                 else if (is_dp_dev(skb->dev))
 723                         port_no = dp_dev_priv(skb->dev)->port_no;
 724         }
 725
 726         do {
 727                 struct odp_msg *header;
 728
 729                 nskb = skb->next;
 730                 skb->next = NULL;
 731
 732                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 733                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 734                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 735                  * packets that do not have their checksum computed.
 736                  */
 737                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 738                 if (err)
 739                         goto err_kfree_skbs;
 740 #ifndef CHECKSUM_HW
 741                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 742 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 743                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 744                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 745                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 746                          * purpose, but we should point the transport header to
 747                          * it anyway for backward compatibility, as
 748                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 749                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 750                                                  skb_headroom(skb));
 751 #endif
 752                         err = skb_checksum_help(skb);
 753                         if (err)
 754                                 goto err_kfree_skbs;
 755                 }
 756 #else
 757                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW) {
 758                         err = skb_checksum_help(skb, 0);
 759                         if (err)
 760                                 goto err_kfree_skbs;
 761                 }
 762 #endif
 763
 764                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 765                 if (err)
 766                         goto err_kfree_skbs;
 767
 768                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 769                 header->type = queue_no;
 770                 header->length = skb->len;
 771                 header->port = port_no;
 772                 header->reserved = 0;
 773                 header->arg = arg;
 774                 skb_queue_tail(queue, skb);
 775
 776                 skb = nskb;
 777         } while (skb);
 778         return 0;
 779
 780 err_kfree_skbs:
 781         kfree_skb(skb);
 782         while ((skb = nskb) != NULL) {
 783                 nskb = skb->next;
 784                 kfree_skb(skb);
 785         }
 786         return err;
 787 }
 788
 789 int
 790 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 791                   u32 arg)
 792 {
 793         struct dp_stats_percpu *stats;
 794         struct sk_buff_head *queue;
 795         int err;
 796
 797         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 798         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR);
 799
 800         queue = &dp->queues[queue_no];
 801         err = -ENOBUFS;
 802         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 803                 goto err_kfree_skb;
 804
 805         forward_ip_summed(skb);
 806
 807         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 808          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 809         if (skb_is_gso(skb)) {
 810                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 811                 if (nskb) {
 812                         kfree_skb(skb);
 813                         skb = nskb;
 814                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 815                                 err = PTR_ERR(skb);
 816                                 goto err;
 817                         }
 818                 } else {
 819                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 820                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 821                 }
 822         }
 823
 824         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 825         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 826         return err;
 827
 828 err_kfree_skb:
 829         kfree_skb(skb);
 830 err:
 831         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 832         stats->n_lost++;
 833         put_cpu();
 834
 835         return err;
 836 }
 837
 838 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 839 {
 840         dp->n_flows = 0;
 841         return dp_table_flush(dp);
 842 }
 843
 844 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 845 {
 846         unsigned int i;
 847
 848         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 849                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 850                 switch (a->type) {
 851                 case ODPAT_OUTPUT:
 852                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 853                                 return -EINVAL;
 854                         break;
 855
 856                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 857                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 858                                 return -EINVAL;
 859                         break;
 860
 861                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 862                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 863                                 return -EINVAL;
 864                         break;
 865
 866                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 867                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 868                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 869                                 return -EINVAL;
 870                         break;
 871
 872                 default:
 873                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 874                                 return -EOPNOTSUPP;
 875                         break;
 876                 }
 877         }
 878
 879         return 0;
 880 }
 881
 882 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 883 {
 884         struct sw_flow_actions *actions;
 885         int error;
 886
 887         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 888         error = PTR_ERR(actions);
 889         if (IS_ERR(actions))
 890                 goto error;
 891
 892         error = -EFAULT;
 893         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 894                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 895                 goto error_free_actions;
 896         error = validate_actions(actions);
 897         if (error)
 898                 goto error_free_actions;
 899
 900         return actions;
 901
 902 error_free_actions:
 903         kfree(actions);
 904 error:
 905         return ERR_PTR(error);
 906 }
 907
 908 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 909 {
 910         if (flow->used.tv_sec) {
 911                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 912                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 913         } else {
 914                 stats->used_sec = 0;
 915                 stats->used_nsec = 0;
 916         }
 917         stats->n_packets = flow->packet_count;
 918         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 919         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 920         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 921         stats->error = 0;
 922 }
 923
 924 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 925 {
 926         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 927         flow->tcp_flags = 0;
 928         flow->ip_tos = 0;
 929         flow->packet_count = 0;
 930         flow->byte_count = 0;
 931 }
 932
 933 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 934 {
 935         struct odp_flow_put uf;
 936         struct sw_flow *flow;
 937         struct dp_table *table;
 938         struct odp_flow_stats stats;
 939         int error;
 940
 941         error = -EFAULT;
 942         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 943                 goto error;
 944         uf.flow.key.reserved = 0;
 945
 946         table = rcu_dereference(dp->table);
 947         flow = dp_table_lookup(table, &uf.flow.key);
 948         if (!flow) {
 949                 /* No such flow. */
 950                 struct sw_flow_actions *acts;
 951
 952                 error = -ENOENT;
 953                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
 954                         goto error;
 955
 956                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
 957                 if (dp->n_flows >= table->n_buckets) {
 958                         error = -ENOSPC;
 959                         if (table->n_buckets >= DP_MAX_BUCKETS)
 960                                 goto error;
 961
 962                         error = dp_table_expand(dp);
 963                         if (error)
 964                                 goto error;
 965                         table = rcu_dereference(dp->table);
 966                 }
 967
 968                 /* Allocate flow. */
 969                 error = -ENOMEM;
 970                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
 971                 if (flow == NULL)
 972                         goto error;
 973                 flow->key = uf.flow.key;
 974                 spin_lock_init(&flow->lock);
 975                 clear_stats(flow);
 976
 977                 /* Obtain actions. */
 978                 acts = get_actions(&uf.flow);
 979                 error = PTR_ERR(acts);
 980                 if (IS_ERR(acts))
 981                         goto error_free_flow;
 982                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
 983
 984                 /* Put flow in bucket. */
 985                 error = dp_table_insert(table, flow);
 986                 if (error)
 987                         goto error_free_flow_acts;
 988                 dp->n_flows++;
 989                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
 990         } else {
 991                 /* We found a matching flow. */
 992                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
 993                 unsigned long int flags;
 994
 995                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
 996                 error = -EEXIST;
 997                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
 998                         goto error;
 999
1000                 /* Swap actions. */
1001                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1002                 error = PTR_ERR(new_acts);
1003                 if (IS_ERR(new_acts))
1004                         goto error;
1005                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1006                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1007                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1008                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1009                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1010                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1011                 } else {
1012                         kfree(new_acts);
1013                 }
1014
1015                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1016                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1017                 get_stats(flow, &stats);
1018                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1019                         clear_stats(flow);
1020                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1021         }
1022
1023         /* Copy stats to userspace. */
1024         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1025                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1026                 return -EFAULT;
1027         return 0;
1028
1029 error_free_flow_acts:
1030         kfree(flow->sf_acts);
1031 error_free_flow:
1032         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1033 error:
1034         return error;
1035 }
1036
1037 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1038 {
1039         union odp_action __user *actions;
1040         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1041         u32 n_actions;
1042
1043         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1044             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1045                 return -EFAULT;
1046
1047         if (!n_actions)
1048                 return 0;
1049
1050         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1051         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1052             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1053                                      sizeof(union odp_action) *
1054                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1055                 return -EFAULT;
1056
1057         return 0;
1058 }
1059
1060 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1061                         struct odp_flow __user *ufp)
1062 {
1063         struct odp_flow_stats stats;
1064         unsigned long int flags;
1065
1066         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1067         get_stats(flow, &stats);
1068
1069         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1070                 flow->tcp_flags = 0;
1071         }
1072         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1073
1074         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1075                 return -EFAULT;
1076         return put_actions(flow, ufp);
1077 }
1078
1079 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1080 {
1081         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1082         struct odp_flow uf;
1083         struct sw_flow *flow;
1084         int error;
1085
1086         error = -EFAULT;
1087         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1088                 goto error;
1089         uf.key.reserved = 0;
1090
1091         flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1092         error = -ENOENT;
1093         if (!flow)
1094                 goto error;
1095
1096         /* XXX redundant lookup */
1097         error = dp_table_delete(table, flow);
1098         if (error)
1099                 goto error;
1100
1101         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1102          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1103          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1104          * badly. */
1105         dp->n_flows--;
1106         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1107         flow_deferred_free(flow);
1108
1109 error:
1110         return error;
1111 }
1112
1113 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1114 {
1115         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1116         int i;
1117         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1118                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1119                 struct odp_flow uf;
1120                 struct sw_flow *flow;
1121                 int error;
1122
1123                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1124                         return -EFAULT;
1125                 uf.key.reserved = 0;
1126
1127                 flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1128                 if (!flow)
1129                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1130                 else
1131                         error = answer_query(flow, uf.flags, ufp);
1132                 if (error)
1133                         return -EFAULT;
1134         }
1135         return flowvec->n_flows;
1136 }
1137
1138 struct list_flows_cbdata {
1139         struct odp_flow __user *uflows;
1140         int n_flows;
1141         int listed_flows;
1142 };
1143
1144 static int list_flow(struct sw_flow *flow, void *cbdata_)
1145 {
1146         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1147         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1148         int error;
1149
1150         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1151                 return -EFAULT;
1152         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1153         if (error)
1154                 return error;
1155
1156         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1157                 return cbdata->listed_flows;
1158         return 0;
1159 }
1160
1161 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1162 {
1163         struct list_flows_cbdata cbdata;
1164         int error;
1165
1166         if (!flowvec->n_flows)
1167                 return 0;
1168
1169         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1170         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1171         cbdata.listed_flows = 0;
1172         error = dp_table_foreach(rcu_dereference(dp->table),
1173                                  list_flow, &cbdata);
1174         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1175 }
1176
1177 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1178                             int (*function)(struct datapath *,
1179                                             const struct odp_flowvec *))
1180 {
1181         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1182         struct odp_flowvec flowvec;
1183         int retval;
1184
1185         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1186         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1187             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1188                 return -EFAULT;
1189
1190         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1191                 return -EINVAL;
1192
1193         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1194                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1195                 return -EFAULT;
1196
1197         retval = function(dp, &flowvec);
1198         return (retval < 0 ? retval
1199                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1200                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1201 }
1202
1203 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1204 {
1205         struct odp_execute execute;
1206         struct odp_flow_key key;
1207         struct sk_buff *skb;
1208         struct sw_flow_actions *actions;
1209         struct ethhdr *eth;
1210         int err;
1211
1212         err = -EFAULT;
1213         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1214                 goto error;
1215
1216         err = -EINVAL;
1217         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1218                 goto error;
1219
1220         err = -ENOMEM;
1221         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1222         if (!actions)
1223                 goto error;
1224
1225         err = -EFAULT;
1226         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1227                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1228                 goto error_free_actions;
1229
1230         err = validate_actions(actions);
1231         if (err)
1232                 goto error_free_actions;
1233
1234         err = -ENOMEM;
1235         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1236         if (!skb)
1237                 goto error_free_actions;
1238         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS) {
1239                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[execute.in_port];
1240                 if (p)
1241                         skb->dev = p->dev;
1242         }
1243
1244         err = -EFAULT;
1245         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1246                            execute.length))
1247                 goto error_free_skb;
1248
1249         skb_reset_mac_header(skb);
1250         eth = eth_hdr(skb);
1251
1252         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1253          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1254          * device, which we may not have. */
1255         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1256                 skb->protocol = eth->h_proto;
1257         else
1258                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1259
1260         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1261         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1262                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1263         kfree(actions);
1264         return err;
1265
1266 error_free_skb:
1267         kfree_skb(skb);
1268 error_free_actions:
1269         kfree(actions);
1270 error:
1271         return err;
1272 }
1273
1274 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1275 {
1276         struct odp_stats stats;
1277         int i;
1278
1279         stats.n_flows = dp->n_flows;
1280         stats.cur_capacity = rcu_dereference(dp->table)->n_buckets;
1281         stats.max_capacity = DP_MAX_BUCKETS;
1282         stats.n_ports = dp->n_ports;
1283         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1284         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1285         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1286         for_each_possible_cpu(i) {
1287                 const struct dp_stats_percpu *s;
1288                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1289                 stats.n_frags += s->n_frags;
1290                 stats.n_hit += s->n_hit;
1291                 stats.n_missed += s->n_missed;
1292                 stats.n_lost += s->n_lost;
1293         }
1294         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1295         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1296         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1297 }
1298
1299 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1300 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1301 {
1302         struct net_bridge_port *p;
1303         int mtu = 0;
1304
1305         ASSERT_RTNL();
1306
1307         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1308                 struct net_device *dev = p->dev;
1309
1310                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1311                  * set. */
1312                 if (is_dp_dev(dev))
1313                         continue;
1314
1315                 if (!mtu || dev->mtu < mtu)
1316                         mtu = dev->mtu;
1317         }
1318
1319         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1320 }
1321
1322 static int
1323 put_port(const struct net_bridge_port *p, struct odp_port __user *uop)
1324 {
1325         struct odp_port op;
1326         memset(&op, 0, sizeof op);
1327         strncpy(op.devname, p->dev->name, sizeof op.devname);
1328         op.port = p->port_no;
1329         op.flags = is_dp_dev(p->dev) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1330         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1331 }
1332
1333 static int
1334 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1335 {
1336         struct odp_port port;
1337
1338         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1339                 return -EFAULT;
1340         if (port.devname[0]) {
1341                 struct net_bridge_port *p;
1342                 struct net_device *dev;
1343                 int err;
1344
1345                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1346
1347                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
1348                 if (!dev)
1349                         return -ENODEV;
1350
1351                 p = dev->br_port;
1352                 if (!p && is_dp_dev(dev)) {
1353                         struct dp_dev *dp_dev = dp_dev_priv(dev);
1354                         if (dp_dev->dp == dp)
1355                                 p = dp->ports[dp_dev->port_no];
1356                 }
1357                 err = p && p->dp == dp ? put_port(p, uport) : -ENOENT;
1358                 dev_put(dev);
1359
1360                 return err;
1361         } else {
1362                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1363                         return -EINVAL;
1364                 if (!dp->ports[port.port])
1365                         return -ENOENT;
1366                 return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1367         }
1368 }
1369
1370 static int
1371 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1372 {
1373         struct odp_portvec pv;
1374         struct net_bridge_port *p;
1375         int idx;
1376
1377         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1378                 return -EFAULT;
1379
1380         idx = 0;
1381         if (pv.n_ports) {
1382                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1383                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1384                                 return -EFAULT;
1385                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1386                                 break;
1387                 }
1388         }
1389         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1390 }
1391
1392 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1393 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1394 {
1395         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1396         kfree(g);
1397 }
1398
1399 static int
1400 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1401 {
1402         struct odp_port_group pg;
1403         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1404         int error;
1405
1406         error = -EFAULT;
1407         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1408                 goto error;
1409
1410         error = -EINVAL;
1411         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1412                 goto error;
1413
1414         error = -ENOMEM;
1415         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1416                             GFP_KERNEL);
1417         if (!new_group)
1418                 goto error;
1419
1420         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1421         error = -EFAULT;
1422         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1423                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1424                 goto error_free;
1425
1426         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1427         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1428         if (old_group)
1429                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1430         return 0;
1431
1432 error_free:
1433         kfree(new_group);
1434 error:
1435         return error;
1436 }
1437
1438 static int
1439 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1440 {
1441         struct odp_port_group pg;
1442         struct dp_port_group *g;
1443         u16 n_copy;
1444
1445         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1446                 return -EFAULT;
1447
1448         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1449                 return -EINVAL;
1450
1451         g = dp->groups[pg.group];
1452         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1453         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1454                 return -EFAULT;
1455
1456         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1457                 return -EFAULT;
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1463 {
1464         return (long)f->private_data;
1465 }
1466
1467 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1468 {
1469         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1470 }
1471
1472 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1473                            unsigned long argp)
1474 {
1475         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1476         struct datapath *dp;
1477         int drop_frags, listeners, port_no;
1478         int err;
1479
1480         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1481         switch (cmd) {
1482         case ODP_DP_CREATE:
1483                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1484                 goto exit;
1485
1486         case ODP_DP_DESTROY:
1487                 err = destroy_dp(dp_idx);
1488                 goto exit;
1489
1490         case ODP_PORT_ADD:
1491                 err = add_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1492                 goto exit;
1493
1494         case ODP_PORT_DEL:
1495                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1496                 if (!err)
1497                         err = del_port(dp_idx, port_no);
1498                 goto exit;
1499         }
1500
1501         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1502         err = -ENODEV;
1503         if (!dp)
1504                 goto exit;
1505
1506         switch (cmd) {
1507         case ODP_DP_STATS:
1508                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1509                 break;
1510
1511         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1512                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1513                 break;
1514
1515         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1516                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1517                 if (err)
1518                         break;
1519                 err = -EINVAL;
1520                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1521                         break;
1522                 dp->drop_frags = drop_frags;
1523                 err = 0;
1524                 break;
1525
1526         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1527                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1528                 break;
1529
1530         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1531                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1532                 if (err)
1533                         break;
1534                 err = -EINVAL;
1535                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1536                         break;
1537                 err = 0;
1538                 set_listen_mask(f, listeners);
1539                 break;
1540
1541         case ODP_PORT_QUERY:
1542                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1543                 break;
1544
1545         case ODP_PORT_LIST:
1546                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1547                 break;
1548
1549         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1550                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1551                 break;
1552
1553         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1554                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1555                 break;
1556
1557         case ODP_FLOW_FLUSH:
1558                 err = flush_flows(dp);
1559                 break;
1560
1561         case ODP_FLOW_PUT:
1562                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1563                 break;
1564
1565         case ODP_FLOW_DEL:
1566                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1567                 break;
1568
1569         case ODP_FLOW_GET:
1570                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1571                 break;
1572
1573         case ODP_FLOW_LIST:
1574                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1575                 break;
1576
1577         case ODP_EXECUTE:
1578                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1579                 break;
1580
1581         default:
1582                 err = -ENOIOCTLCMD;
1583                 break;
1584         }
1585         mutex_unlock(&dp->mutex);
1586 exit:
1587         return err;
1588 }
1589
1590 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1591 {
1592         int i;
1593         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1594                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1595                         return 1;
1596         }
1597         return 0;
1598 }
1599
1600 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1601                       loff_t *ppos)
1602 {
1603         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1604         int listeners = get_listen_mask(f);
1605         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1606         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1607         struct sk_buff *skb;
1608         struct iovec __user iov;
1609         size_t copy_bytes;
1610         int retval;
1611
1612         if (!dp)
1613                 return -ENODEV;
1614
1615         if (nbytes == 0 || !listeners)
1616                 return 0;
1617
1618         for (;;) {
1619                 int i;
1620
1621                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1622                         if (listeners & (1 << i)) {
1623                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1624                                 if (skb)
1625                                         goto success;
1626                         }
1627                 }
1628
1629                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1630                         retval = -EAGAIN;
1631                         goto error;
1632                 }
1633
1634                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1635                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1636                                                                    listeners));
1637
1638                 if (signal_pending(current)) {
1639                         retval = -ERESTARTSYS;
1640                         goto error;
1641                 }
1642         }
1643 success:
1644         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1645         iov.iov_base = buf;
1646         iov.iov_len = copy_bytes;
1647         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1648         if (!retval)
1649                 retval = copy_bytes;
1650         kfree_skb(skb);
1651
1652 error:
1653         return retval;
1654 }
1655
1656 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1657 {
1658         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1659         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1660         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1661         unsigned int mask;
1662
1663         if (dp) {
1664                 mask = 0;
1665                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1666                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1667                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1668         } else {
1669                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1670         }
1671         return mask;
1672 }
1673
1674 struct file_operations openvswitch_fops = {
1675         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1676         .read  = openvswitch_read,
1677         .poll  = openvswitch_poll,
1678         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1679         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1680 };
1681
1682 static int major;
1683
1684 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,27)
1685 static struct llc_sap *dp_stp_sap;
1686
1687 static int dp_stp_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1688                       struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
1689 {
1690         /* We don't really care about STP packets, we just listen for them for
1691          * mutual exclusion with the bridge module, so this just discards
1692          * them. */
1693         kfree_skb(skb);
1694         return 0;
1695 }
1696
1697 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1698 {
1699         /* Register to receive STP packets because the bridge module also
1700          * attempts to do so.  Since there can only be a single listener for a
1701          * given protocol, this provides mutual exclusion against the bridge
1702          * module, preventing both of them from being loaded at the same
1703          * time. */
1704         dp_stp_sap = llc_sap_open(LLC_SAP_BSPAN, dp_stp_rcv);
1705         if (!dp_stp_sap) {
1706                 printk(KERN_ERR "openvswitch: can't register sap for STP (probably the bridge module is loaded)\n");
1707                 return -EADDRINUSE;
1708         }
1709         return 0;
1710 }
1711
1712 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1713 {
1714         llc_sap_put(dp_stp_sap);
1715 }
1716 #else  /* Linux 2.6.27 or later. */
1717 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1718 {
1719         /* Linux 2.6.27 introduces a way for multiple clients to register for
1720          * STP packets, which interferes with what we try to do above.
1721          * Instead, just check whether there's a bridge hook defined.  This is
1722          * not as safe--the bridge module is willing to load over the top of
1723          * us--but it provides a little bit of protection. */
1724         if (br_handle_frame_hook) {
1725                 printk(KERN_ERR "openvswitch: bridge module is loaded, cannot load over it\n");
1726                 return -EADDRINUSE;
1727         }
1728         return 0;
1729 }
1730
1731 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1732 {
1733         /* Nothing to do. */
1734 }
1735 #endif  /* Linux 2.6.27 or later */
1736
1737 static int __init dp_init(void)
1738 {
1739         int err;
1740
1741         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1742
1743         err = dp_avoid_bridge_init();
1744         if (err)
1745                 return err;
1746
1747         err = flow_init();
1748         if (err)
1749                 goto error;
1750
1751         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1752         if (err)
1753                 goto error_flow_exit;
1754
1755         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1756         if (err < 0)
1757                 goto error_unreg_notifier;
1758
1759         /* Hook into callback used by the bridge to intercept packets.
1760          * Parasites we are. */
1761         br_handle_frame_hook = dp_frame_hook;
1762
1763         return 0;
1764
1765 error_unreg_notifier:
1766         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1767 error_flow_exit:
1768         flow_exit();
1769 error:
1770         return err;
1771 }
1772
1773 static void dp_cleanup(void)
1774 {
1775         rcu_barrier();
1776         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1777         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1778         flow_exit();
1779         br_handle_frame_hook = NULL;
1780         dp_avoid_bridge_exit();
1781 }
1782
1783 module_init(dp_init);
1784 module_exit(dp_cleanup);
1785
1786 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1787 MODULE_LICENSE("GPL");