datapath/datapath.c

   1 /*
   2  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   3  * Copyright (c) 2007, 2008 The Board of Trustees of The Leland
   4  * Stanford Junior University
   5  */
   6
   7 /* Functions for managing the dp interface/device. */
   8
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/if_arp.h>
  12 #include <linux/if_bridge.h>
  13 #include <linux/if_vlan.h>
  14 #include <linux/in.h>
  15 #include <net/genetlink.h>
  16 #include <linux/ip.h>
  17 #include <linux/delay.h>
  18 #include <linux/etherdevice.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/kthread.h>
  21 #include <linux/mutex.h>
  22 #include <linux/rtnetlink.h>
  23 #include <linux/rcupdate.h>
  24 #include <linux/version.h>
  25 #include <linux/ethtool.h>
  26 #include <linux/random.h>
  27 #include <asm/system.h>
  28 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  29 #include <linux/inetdevice.h>
  30 #include <linux/list.h>
  31 #include <linux/rculist.h>
  32
  33 #include "openflow-netlink.h"
  34 #include "datapath.h"
  35 #include "table.h"
  36 #include "chain.h"
  37 #include "dp_dev.h"
  38 #include "forward.h"
  39 #include "flow.h"
  40
  41 #include "compat.h"
  42
  43
  44 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  45 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  46
  47 #define BRIDGE_PORT_NO_FLOOD    0x00000001
  48
  49 #define UINT32_MAX                        4294967295U
  50 #define UINT16_MAX                        65535
  51 #define MAX(X, Y) ((X) > (Y) ? (X) : (Y))
  52
  53 struct net_bridge_port {
  54         u16     port_no;
  55         u32 flags;
  56         struct datapath *dp;
  57         struct net_device *dev;
  58         struct list_head node; /* Element in datapath.ports. */
  59 };
  60
  61 static struct genl_family dp_genl_family;
  62 static struct genl_multicast_group mc_group;
  63
  64 /* It's hard to imagine wanting more than one datapath, but... */
  65 #define DP_MAX 32
  66
  67 /* datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  68  * by dp_mutex.
  69  *
  70  * It is safe to access the datapath and net_bridge_port structures with just
  71  * the dp_mutex, but to access the chain you need to take the rcu_read_lock
  72  * also (because dp_mutex doesn't prevent flows from being destroyed).
  73  */
  74 static struct datapath *dps[DP_MAX];
  75 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  76
  77 static int dp_maint_func(void *data);
  78 static int send_port_status(struct net_bridge_port *p, uint8_t status);
  79 static int dp_genl_openflow_done(struct netlink_callback *);
  80 static struct net_bridge_port *new_nbp(struct datapath *,
  81                                        struct net_device *, int port_no);
  82 static int del_switch_port(struct net_bridge_port *);
  83
  84 /* nla_shrink - reduce amount of space reserved by nla_reserve
  85  * @skb: socket buffer from which to recover room
  86  * @nla: netlink attribute to adjust
  87  * @len: new length of attribute payload
  88  *
  89  * Reduces amount of space reserved by a call to nla_reserve.
  90  *
  91  * No other attributes may be added between calling nla_reserve and this
  92  * function, since it will create a hole in the message.
  93  */
  94 void nla_shrink(struct sk_buff *skb, struct nlattr *nla, int len)
  95 {
  96         int delta = nla_total_size(len) - nla_total_size(nla_len(nla));
  97         BUG_ON(delta > 0);
  98         skb->tail += delta;
  99         skb->len  += delta;
 100         nla->nla_len = nla_attr_size(len);
 101 }
 102
 103 /* Puts a set of openflow headers for a message of the given 'type' into 'skb'.
 104  * If 'sender' is nonnull, then it is used as the message's destination.  'dp'
 105  * must specify the datapath to use.
 106  *
 107  * '*max_openflow_len' receives the maximum number of bytes that are available
 108  * for the embedded OpenFlow message.  The caller must call
 109  * resize_openflow_skb() to set the actual size of the message to this number
 110  * of bytes or less.
 111  *
 112  * Returns the openflow header if successful, otherwise (if 'skb' is too small)
 113  * an error code. */
 114 static void *
 115 put_openflow_headers(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, uint8_t type,
 116                      const struct sender *sender, int *max_openflow_len)
 117 {
 118         struct ofp_header *oh;
 119         struct nlattr *attr;
 120         int openflow_len;
 121
 122         /* Assemble the Generic Netlink wrapper. */
 123         if (!genlmsg_put(skb,
 124                          sender ? sender->pid : 0,
 125                          sender ? sender->seq : 0,
 126                          &dp_genl_family, 0, DP_GENL_C_OPENFLOW))
 127                 return ERR_PTR(-ENOBUFS);
 128         if (nla_put_u32(skb, DP_GENL_A_DP_IDX, dp->dp_idx) < 0)
 129                 return ERR_PTR(-ENOBUFS);
 130         openflow_len = (skb_tailroom(skb) - NLA_HDRLEN) & ~(NLA_ALIGNTO - 1);
 131         if (openflow_len < sizeof *oh)
 132                 return ERR_PTR(-ENOBUFS);
 133         *max_openflow_len = openflow_len;
 134         attr = nla_reserve(skb, DP_GENL_A_OPENFLOW, openflow_len);
 135         BUG_ON(!attr);
 136
 137         /* Fill in the header.  The caller is responsible for the length. */
 138         oh = nla_data(attr);
 139         oh->version = OFP_VERSION;
 140         oh->type = type;
 141         oh->xid = sender ? sender->xid : 0;
 142
 143         return oh;
 144 }
 145
 146 /* Resizes OpenFlow header 'oh', which must be at the tail end of 'skb', to new
 147  * length 'new_length' (in bytes), adjusting pointers and size values as
 148  * necessary. */
 149 static void
 150 resize_openflow_skb(struct sk_buff *skb,
 151                     struct ofp_header *oh, size_t new_length)
 152 {
 153         struct nlattr *attr = ((void *) oh) - NLA_HDRLEN;
 154         nla_shrink(skb, attr, new_length);
 155         oh->length = htons(new_length);
 156         nlmsg_end(skb, (struct nlmsghdr *) skb->data);
 157 }
 158
 159 /* Allocates a new skb to contain an OpenFlow message 'openflow_len' bytes in
 160  * length.  Returns a null pointer if memory is unavailable, otherwise returns
 161  * the OpenFlow header and stores a pointer to the skb in '*pskb'.
 162  *
 163  * 'type' is the OpenFlow message type.  If 'sender' is nonnull, then it is
 164  * used as the message's destination.  'dp' must specify the datapath to
 165  * use.  */
 166 static void *
 167 alloc_openflow_skb(struct datapath *dp, size_t openflow_len, uint8_t type,
 168                    const struct sender *sender, struct sk_buff **pskb)
 169 {
 170         struct ofp_header *oh;
 171         size_t genl_len;
 172         struct sk_buff *skb;
 173         int max_openflow_len;
 174
 175         if ((openflow_len + sizeof(struct ofp_header)) > UINT16_MAX) {
 176                 if (net_ratelimit())
 177                         printk("alloc_openflow_skb: openflow message too large: %zu\n",
 178                                         openflow_len);
 179                 return NULL;
 180         }
 181
 182         genl_len = nlmsg_total_size(GENL_HDRLEN + dp_genl_family.hdrsize);
 183         genl_len += nla_total_size(sizeof(uint32_t)); /* DP_GENL_A_DP_IDX */
 184         genl_len += nla_total_size(openflow_len);    /* DP_GENL_A_OPENFLOW */
 185         skb = *pskb = genlmsg_new(genl_len, GFP_ATOMIC);
 186         if (!skb) {
 187                 if (net_ratelimit())
 188                         printk("alloc_openflow_skb: genlmsg_new failed\n");
 189                 return NULL;
 190         }
 191
 192         oh = put_openflow_headers(dp, skb, type, sender, &max_openflow_len);
 193         BUG_ON(!oh || IS_ERR(oh));
 194         resize_openflow_skb(skb, oh, openflow_len);
 195
 196         return oh;
 197 }
 198
 199 /* Sends 'skb' to 'sender' if it is nonnull, otherwise multicasts 'skb' to all
 200  * listeners. */
 201 static int
 202 send_openflow_skb(struct sk_buff *skb, const struct sender *sender)
 203 {
 204         return (sender
 205                 ? genlmsg_unicast(skb, sender->pid)
 206                 : genlmsg_multicast(skb, 0, mc_group.id, GFP_ATOMIC));
 207 }
 208
 209 /* Generates a unique datapath id.  It incorporates the datapath index
 210  * and a hardware address, if available.  If not, it generates a random
 211  * one.
 212  */
 213 static
 214 uint64_t gen_datapath_id(uint16_t dp_idx)
 215 {
 216         uint64_t id;
 217         int i;
 218         struct net_device *dev;
 219
 220         /* The top 16 bits are used to identify the datapath.  The lower 48 bits
 221          * use an interface address.  */
 222         id = (uint64_t)dp_idx << 48;
 223         if ((dev = dev_get_by_name(&init_net, "ctl0"))
 224                         || (dev = dev_get_by_name(&init_net, "eth0"))) {
 225                 for (i=0; i<ETH_ALEN; i++) {
 226                         id |= (uint64_t)dev->dev_addr[i] << (8*(ETH_ALEN-1 - i));
 227                 }
 228                 dev_put(dev);
 229         } else {
 230                 /* Randomly choose the lower 48 bits if we cannot find an
 231                  * address and mark the most significant bit to indicate that
 232                  * this was randomly generated. */
 233                 uint8_t rand[ETH_ALEN];
 234                 get_random_bytes(rand, ETH_ALEN);
 235                 id |= (uint64_t)1 << 63;
 236                 for (i=0; i<ETH_ALEN; i++) {
 237                         id |= (uint64_t)rand[i] << (8*(ETH_ALEN-1 - i));
 238                 }
 239         }
 240
 241         return id;
 242 }
 243
 244 /* Creates a new datapath numbered 'dp_idx'.  Returns 0 for success or a
 245  * negative error code.
 246  *
 247  * Not called with any locks. */
 248 static int new_dp(int dp_idx)
 249 {
 250         struct datapath *dp;
 251         int err;
 252
 253         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= DP_MAX)
 254                 return -EINVAL;
 255
 256         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 257                 return -ENODEV;
 258
 259         mutex_lock(&dp_mutex);
 260         dp = rcu_dereference(dps[dp_idx]);
 261         if (dp != NULL) {
 262                 err = -EEXIST;
 263                 goto err_unlock;
 264         }
 265
 266         err = -ENOMEM;
 267         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 268         if (dp == NULL)
 269                 goto err_unlock;
 270
 271         /* Setup our "of" device */
 272         err = dp_dev_setup(dp);
 273         if (err)
 274                 goto err_free_dp;
 275
 276         dp->dp_idx = dp_idx;
 277         dp->id = gen_datapath_id(dp_idx);
 278         dp->chain = chain_create(dp);
 279         if (dp->chain == NULL)
 280                 goto err_destroy_dp_dev;
 281         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 282
 283         dp->local_port = new_nbp(dp, dp->netdev, OFPP_LOCAL);
 284         if (IS_ERR(dp->local_port)) {
 285                 err = PTR_ERR(dp->local_port);
 286                 goto err_destroy_local_port;
 287         }
 288
 289         dp->flags = 0;
 290         dp->miss_send_len = OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN;
 291
 292         dp->dp_task = kthread_run(dp_maint_func, dp, "dp%d", dp_idx);
 293         if (IS_ERR(dp->dp_task))
 294                 goto err_destroy_chain;
 295
 296         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 297         mutex_unlock(&dp_mutex);
 298
 299         return 0;
 300
 301 err_destroy_local_port:
 302         del_switch_port(dp->local_port);
 303 err_destroy_chain:
 304         chain_destroy(dp->chain);
 305 err_destroy_dp_dev:
 306         dp_dev_destroy(dp);
 307 err_free_dp:
 308         kfree(dp);
 309 err_unlock:
 310         mutex_unlock(&dp_mutex);
 311         module_put(THIS_MODULE);
 312                 return err;
 313 }
 314
 315 /* Find and return a free port number under 'dp'.  Called under dp_mutex. */
 316 static int find_portno(struct datapath *dp)
 317 {
 318         int i;
 319         for (i = 0; i < OFPP_MAX; i++)
 320                 if (dp->ports[i] == NULL)
 321                         return i;
 322         return -EXFULL;
 323 }
 324
 325 static struct net_bridge_port *new_nbp(struct datapath *dp,
 326                                        struct net_device *dev, int port_no)
 327 {
 328         struct net_bridge_port *p;
 329
 330         if (dev->br_port != NULL)
 331                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 332
 333         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 334         if (p == NULL)
 335                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 336
 337         rtnl_lock();
 338         dev_set_promiscuity(dev, 1);
 339         rtnl_unlock();
 340         dev_hold(dev);
 341         p->dp = dp;
 342         p->dev = dev;
 343         p->port_no = port_no;
 344         if (port_no != OFPP_LOCAL)
 345                 rcu_assign_pointer(dev->br_port, p);
 346         if (port_no < OFPP_MAX)
 347                 rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 348         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 349
 350         return p;
 351 }
 352
 353 /* Called with dp_mutex. */
 354 int add_switch_port(struct datapath *dp, struct net_device *dev)
 355 {
 356         struct net_bridge_port *p;
 357         int port_no;
 358
 359         if (dev->flags & IFF_LOOPBACK || dev->type != ARPHRD_ETHER
 360             || is_dp_dev(dev))
 361                 return -EINVAL;
 362
 363         port_no = find_portno(dp);
 364         if (port_no < 0)
 365                 return port_no;
 366
 367         p = new_nbp(dp, dev, port_no);
 368         if (IS_ERR(p))
 369                 return PTR_ERR(p);
 370
 371         /* Notify the ctlpath that this port has been added */
 372         send_port_status(p, OFPPR_ADD);
 373
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 /* Delete 'p' from switch.
 378  * Called with dp_mutex. */
 379 static int del_switch_port(struct net_bridge_port *p)
 380 {
 381         /* First drop references to device. */
 382         rtnl_lock();
 383         dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 384         rtnl_unlock();
 385         list_del_rcu(&p->node);
 386         if (p->port_no != OFPP_LOCAL)
 387                 rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 388         rcu_assign_pointer(p->dev->br_port, NULL);
 389
 390         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 391         synchronize_rcu();
 392
 393         /* Notify the ctlpath that this port no longer exists */
 394         send_port_status(p, OFPPR_DELETE);
 395
 396         dev_put(p->dev);
 397         kfree(p);
 398
 399         return 0;
 400 }
 401
 402 /* Called with dp_mutex. */
 403 static void del_dp(struct datapath *dp)
 404 {
 405         struct net_bridge_port *p, *n;
 406
 407         kthread_stop(dp->dp_task);
 408
 409         /* Drop references to DP. */
 410         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 411                 del_switch_port(p);
 412         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 413
 414         /* Kill off local_port dev references from buffered packets that have
 415          * associated dst entries. */
 416         synchronize_rcu();
 417         fwd_discard_all();
 418
 419         /* Destroy dp->netdev.  (Must follow deleting switch ports since
 420          * dp->local_port has a reference to it.) */
 421         dp_dev_destroy(dp);
 422
 423         /* Wait until no longer in use, then destroy it. */
 424         synchronize_rcu();
 425         chain_destroy(dp->chain);
 426         kfree(dp);
 427         module_put(THIS_MODULE);
 428 }
 429
 430 static int dp_maint_func(void *data)
 431 {
 432         struct datapath *dp = (struct datapath *) data;
 433
 434         while (!kthread_should_stop()) {
 435                 chain_timeout(dp->chain);
 436                 msleep_interruptible(MAINT_SLEEP_MSECS);
 437         }
 438
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static void
 443 do_port_input(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *skb)
 444 {
 445         /* Push the Ethernet header back on. */
 446         skb_push(skb, ETH_HLEN);
 447         fwd_port_input(p->dp->chain, skb, p->port_no);
 448 }
 449
 450 /*
 451  * Used as br_handle_frame_hook.  (Cannot run bridge at the same time, even on
 452  * different set of devices!)
 453  */
 454 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 455 /* Called with rcu_read_lock. */
 456 static struct sk_buff *dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p,
 457                                          struct sk_buff *skb)
 458 {
 459         do_port_input(p, skb);
 460         return NULL;
 461 }
 462 #elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,0)
 463 static int dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb)
 464 {
 465         do_port_input(p, *pskb);
 466         return 1;
 467 }
 468 #else
 469 /* NB: This has only been tested on 2.4.35 */
 470
 471 /* Called without any locks (?) */
 472 static void dp_frame_hook(struct sk_buff *skb)
 473 {
 474         struct net_bridge_port *p = skb->dev->br_port;
 475         if (p) {
 476                 rcu_read_lock();
 477                 do_port_input(p, skb);
 478                 rcu_read_unlock();
 479         } else
 480                 kfree_skb(skb);
 481 }
 482 #endif
 483
 484 /* Forwarding output path.
 485  * Based on net/bridge/br_forward.c. */
 486
 487 static inline unsigned packet_length(const struct sk_buff *skb)
 488 {
 489         int length = skb->len - ETH_HLEN;
 490         if (skb->protocol == htons(ETH_P_8021Q))
 491                 length -= VLAN_HLEN;
 492         return length;
 493 }
 494
 495 /* Send packets out all the ports except the originating one.  If the
 496  * "flood" argument is set, only send along the minimum spanning tree.
 497  */
 498 static int
 499 output_all(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int flood)
 500 {
 501         u32 disable = flood ? BRIDGE_PORT_NO_FLOOD : 0;
 502         struct net_bridge_port *p;
 503         int prev_port = -1;
 504
 505         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
 506                 if (skb->dev == p->dev || p->flags & disable)
 507                         continue;
 508                 if (prev_port != -1) {
 509                         struct sk_buff *clone = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 510                         if (!clone) {
 511                                 kfree_skb(skb);
 512                                 return -ENOMEM;
 513                         }
 514                         dp_output_port(dp, clone, prev_port);
 515                 }
 516                 prev_port = p->port_no;
 517         }
 518         if (prev_port != -1)
 519                 dp_output_port(dp, skb, prev_port);
 520         else
 521                 kfree_skb(skb);
 522
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 /* Marks 'skb' as having originated from 'in_port' in 'dp'.
 527    FIXME: how are devices reference counted? */
 528 int dp_set_origin(struct datapath *dp, uint16_t in_port,
 529                            struct sk_buff *skb)
 530 {
 531         struct net_bridge_port *p = (in_port < OFPP_MAX ? dp->ports[in_port]
 532                                      : in_port == OFPP_LOCAL ? dp->local_port
 533                                      : NULL);
 534         if (p) {
 535                 skb->dev = p->dev;
 536                 return 0;
 537         }
 538         return -ENOENT;
 539 }
 540
 541 /* Takes ownership of 'skb' and transmits it to 'out_port' on 'dp'.
 542  */
 543 int dp_output_port(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 544 {
 545         BUG_ON(!skb);
 546         if (out_port == OFPP_FLOOD)
 547                 return output_all(dp, skb, 1);
 548         else if (out_port == OFPP_ALL)
 549                 return output_all(dp, skb, 0);
 550         else if (out_port == OFPP_CONTROLLER)
 551                 return dp_output_control(dp, skb, fwd_save_skb(skb), 0,
 552                                                   OFPR_ACTION);
 553         else if (out_port == OFPP_TABLE) {
 554                 struct net_bridge_port *p = skb->dev->br_port;
 555                 struct sw_flow_key key;
 556                 struct sw_flow *flow;
 557
 558                 flow_extract(skb, p ? p->port_no : OFPP_LOCAL, &key);
 559                 flow = chain_lookup(dp->chain, &key);
 560                 if (likely(flow != NULL)) {
 561                         flow_used(flow, skb);
 562                         execute_actions(dp, skb, &key, flow->actions, flow->n_actions);
 563                         return 0;
 564                 }
 565                 return -ESRCH;
 566         } else if (out_port == OFPP_LOCAL) {
 567                 struct net_device *dev = dp->netdev;
 568                 return dev ? dp_dev_recv(dev, skb) : -ESRCH;
 569         } else if (out_port >= 0 && out_port < OFPP_MAX) {
 570                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[out_port];
 571                 int len = skb->len;
 572                 if (p == NULL)
 573                         goto bad_port;
 574                 skb->dev = p->dev;
 575                 if (packet_length(skb) > skb->dev->mtu) {
 576                         printk("dropped over-mtu packet: %d > %d\n",
 577                                packet_length(skb), skb->dev->mtu);
 578                         kfree_skb(skb);
 579                         return -E2BIG;
 580                 }
 581
 582                 dev_queue_xmit(skb);
 583
 584                 return len;
 585         }
 586
 587 bad_port:
 588         kfree_skb(skb);
 589         if (net_ratelimit())
 590                 printk("can't forward to bad port %d\n", out_port);
 591         return -ENOENT;
 592 }
 593
 594 /* Takes ownership of 'skb' and transmits it to 'dp''s control path.  If
 595  * 'buffer_id' != -1, then only the first 64 bytes of 'skb' are sent;
 596  * otherwise, all of 'skb' is sent.  'reason' indicates why 'skb' is being
 597  * sent. 'max_len' sets the maximum number of bytes that the caller
 598  * wants to be sent; a value of 0 indicates the entire packet should be
 599  * sent. */
 600 int
 601 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 602                            uint32_t buffer_id, size_t max_len, int reason)
 603 {
 604         /* FIXME?  Can we avoid creating a new skbuff in the case where we
 605          * forward the whole packet? */
 606         struct sk_buff *f_skb;
 607         struct ofp_packet_in *opi;
 608         struct net_bridge_port *p;
 609         size_t fwd_len, opi_len;
 610         int err;
 611
 612         fwd_len = skb->len;
 613         if ((buffer_id != (uint32_t) -1) && max_len)
 614                 fwd_len = min(fwd_len, max_len);
 615
 616         opi_len = offsetof(struct ofp_packet_in, data) + fwd_len;
 617         opi = alloc_openflow_skb(dp, opi_len, OFPT_PACKET_IN, NULL, &f_skb);
 618         if (!opi) {
 619                 err = -ENOMEM;
 620                 goto out;
 621         }
 622         opi->buffer_id      = htonl(buffer_id);
 623         opi->total_len      = htons(skb->len);
 624         p = skb->dev->br_port;
 625         opi->in_port        = htons(p ? p->port_no : OFPP_LOCAL);
 626         opi->reason         = reason;
 627         opi->pad            = 0;
 628         memcpy(opi->data, skb_mac_header(skb), fwd_len);
 629         err = send_openflow_skb(f_skb, NULL);
 630
 631 out:
 632         kfree_skb(skb);
 633         return err;
 634 }
 635
 636 static void fill_port_desc(struct net_bridge_port *p, struct ofp_phy_port *desc)
 637 {
 638         desc->port_no = htons(p->port_no);
 639         strncpy(desc->name, p->dev->name, OFP_MAX_PORT_NAME_LEN);
 640         desc->name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN-1] = '\0';
 641         memcpy(desc->hw_addr, p->dev->dev_addr, ETH_ALEN);
 642         desc->flags = htonl(p->flags);
 643         desc->features = 0;
 644         desc->speed = 0;
 645
 646 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,4,24)
 647         if (p->dev->ethtool_ops && p->dev->ethtool_ops->get_settings) {
 648                 struct ethtool_cmd ecmd = { .cmd = ETHTOOL_GSET };
 649
 650                 if (!p->dev->ethtool_ops->get_settings(p->dev, &ecmd)) {
 651                         if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Half)
 652                                 desc->features |= OFPPF_10MB_HD;
 653                         if (ecmd.supported & SUPPORTED_10baseT_Full)
 654                                 desc->features |= OFPPF_10MB_FD;
 655                         if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Half)
 656                                 desc->features |= OFPPF_100MB_HD;
 657                         if (ecmd.supported & SUPPORTED_100baseT_Full)
 658                                 desc->features |= OFPPF_100MB_FD;
 659                         if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Half)
 660                                 desc->features |= OFPPF_1GB_HD;
 661                         if (ecmd.supported & SUPPORTED_1000baseT_Full)
 662                                 desc->features |= OFPPF_1GB_FD;
 663                         /* 10Gbps half-duplex doesn't exist... */
 664                         if (ecmd.supported & SUPPORTED_10000baseT_Full)
 665                                 desc->features |= OFPPF_10GB_FD;
 666
 667                         desc->features = htonl(desc->features);
 668                         desc->speed = htonl(ecmd.speed);
 669                 }
 670         }
 671 #endif
 672 }
 673
 674 static int
 675 fill_features_reply(struct datapath *dp, struct ofp_switch_features *ofr)
 676 {
 677         struct net_bridge_port *p;
 678         int port_count = 0;
 679
 680         ofr->datapath_id    = cpu_to_be64(dp->id);
 681
 682         ofr->n_exact        = htonl(2 * TABLE_HASH_MAX_FLOWS);
 683         ofr->n_compression  = 0;                                           /* Not supported */
 684         ofr->n_general      = htonl(TABLE_LINEAR_MAX_FLOWS);
 685         ofr->buffer_mb      = htonl(UINT32_MAX);
 686         ofr->n_buffers      = htonl(N_PKT_BUFFERS);
 687         ofr->capabilities   = htonl(OFP_SUPPORTED_CAPABILITIES);
 688         ofr->actions        = htonl(OFP_SUPPORTED_ACTIONS);
 689
 690         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
 691                 fill_port_desc(p, &ofr->ports[port_count]);
 692                 port_count++;
 693         }
 694
 695         return port_count;
 696 }
 697
 698 int
 699 dp_send_features_reply(struct datapath *dp, const struct sender *sender)
 700 {
 701         struct sk_buff *skb;
 702         struct ofp_switch_features *ofr;
 703         size_t ofr_len, port_max_len;
 704         int port_count;
 705
 706         /* Overallocate. */
 707         port_max_len = sizeof(struct ofp_phy_port) * OFPP_MAX;
 708         ofr = alloc_openflow_skb(dp, sizeof(*ofr) + port_max_len,
 709                                  OFPT_FEATURES_REPLY, sender, &skb);
 710         if (!ofr)
 711                 return -ENOMEM;
 712
 713         /* Fill. */
 714         port_count = fill_features_reply(dp, ofr);
 715
 716         /* Shrink to fit. */
 717         ofr_len = sizeof(*ofr) + (sizeof(struct ofp_phy_port) * port_count);
 718         resize_openflow_skb(skb, &ofr->header, ofr_len);
 719         return send_openflow_skb(skb, sender);
 720 }
 721
 722 int
 723 dp_send_config_reply(struct datapath *dp, const struct sender *sender)
 724 {
 725         struct sk_buff *skb;
 726         struct ofp_switch_config *osc;
 727
 728         osc = alloc_openflow_skb(dp, sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY, sender,
 729                                  &skb);
 730         if (!osc)
 731                 return -ENOMEM;
 732
 733         osc->flags = htons(dp->flags);
 734         osc->miss_send_len = htons(dp->miss_send_len);
 735
 736         return send_openflow_skb(skb, sender);
 737 }
 738
 739 int
 740 dp_update_port_flags(struct datapath *dp, const struct ofp_phy_port *opp)
 741 {
 742         int port_no = ntohs(opp->port_no);
 743         struct net_bridge_port *p = (port_no < OFPP_MAX ? dp->ports[port_no]
 744                                      : port_no == OFPP_LOCAL ? dp->local_port
 745                                      : NULL);
 746         /* Make sure the port id hasn't changed since this was sent */
 747         if (!p || memcmp(opp->hw_addr, p->dev->dev_addr, ETH_ALEN))
 748                 return -1;
 749         p->flags = htonl(opp->flags);
 750         return 0;
 751 }
 752
 753
 754 static int
 755 send_port_status(struct net_bridge_port *p, uint8_t status)
 756 {
 757         struct sk_buff *skb;
 758         struct ofp_port_status *ops;
 759
 760         ops = alloc_openflow_skb(p->dp, sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, NULL,
 761                                  &skb);
 762         if (!ops)
 763                 return -ENOMEM;
 764         ops->reason = status;
 765         memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
 766         fill_port_desc(p, &ops->desc);
 767
 768         return send_openflow_skb(skb, NULL);
 769 }
 770
 771 int
 772 dp_send_flow_expired(struct datapath *dp, struct sw_flow *flow)
 773 {
 774         struct sk_buff *skb;
 775         struct ofp_flow_expired *ofe;
 776         unsigned long duration_j;
 777
 778         ofe = alloc_openflow_skb(dp, sizeof *ofe, OFPT_FLOW_EXPIRED, 0, &skb);
 779         if (!ofe)
 780                 return -ENOMEM;
 781
 782         flow_fill_match(&ofe->match, &flow->key);
 783
 784         memset(ofe->pad, 0, sizeof ofe->pad);
 785         ofe->priority = htons(flow->priority);
 786
 787         duration_j = (flow->timeout - HZ * flow->max_idle) - flow->init_time;
 788         ofe->duration     = htonl(duration_j / HZ);
 789         ofe->packet_count = cpu_to_be64(flow->packet_count);
 790         ofe->byte_count   = cpu_to_be64(flow->byte_count);
 791
 792         return send_openflow_skb(skb, NULL);
 793 }
 794 EXPORT_SYMBOL(dp_send_flow_expired);
 795
 796 int
 797 dp_send_error_msg(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 798                 uint16_t type, uint16_t code, const uint8_t *data, size_t len)
 799 {
 800         struct sk_buff *skb;
 801         struct ofp_error_msg *oem;
 802
 803
 804         oem = alloc_openflow_skb(dp, sizeof(*oem)+len, OFPT_ERROR_MSG,
 805                         sender, &skb);
 806         if (!oem)
 807                 return -ENOMEM;
 808
 809         oem->type = htons(type);
 810         oem->code = htons(code);
 811         memcpy(oem->data, data, len);
 812
 813         return send_openflow_skb(skb, sender);
 814 }
 815
 816 int
 817 dp_send_echo_reply(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 818                    const struct ofp_header *rq)
 819 {
 820         struct sk_buff *skb;
 821         struct ofp_header *reply;
 822
 823         reply = alloc_openflow_skb(dp, ntohs(rq->length), OFPT_ECHO_REPLY,
 824                                    sender, &skb);
 825         if (!reply)
 826                 return -ENOMEM;
 827
 828         memcpy(reply + 1, rq + 1, ntohs(rq->length) - sizeof *rq);
 829         return send_openflow_skb(skb, sender);
 830 }
 831
 832 /* Generic Netlink interface.
 833  *
 834  * See netlink(7) for an introduction to netlink.  See
 835  * http://linux-net.osdl.org/index.php/Netlink for more information and
 836  * pointers on how to work with netlink and Generic Netlink in the kernel and
 837  * in userspace. */
 838
 839 static struct genl_family dp_genl_family = {
 840         .id = GENL_ID_GENERATE,
 841         .hdrsize = 0,
 842         .name = DP_GENL_FAMILY_NAME,
 843         .version = 1,
 844         .maxattr = DP_GENL_A_MAX,
 845 };
 846
 847 /* Attribute policy: what each attribute may contain.  */
 848 static struct nla_policy dp_genl_policy[DP_GENL_A_MAX + 1] = {
 849         [DP_GENL_A_DP_IDX] = { .type = NLA_U32 },
 850         [DP_GENL_A_MC_GROUP] = { .type = NLA_U32 },
 851         [DP_GENL_A_PORTNAME] = { .type = NLA_STRING }
 852 };
 853
 854 static int dp_genl_add(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
 855 {
 856         if (!info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX])
 857                 return -EINVAL;
 858
 859         return new_dp(nla_get_u32(info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX]));
 860 }
 861
 862 static struct genl_ops dp_genl_ops_add_dp = {
 863         .cmd = DP_GENL_C_ADD_DP,
 864         .flags = GENL_ADMIN_PERM, /* Requires CAP_NET_ADMIN privilege. */
 865         .policy = dp_genl_policy,
 866         .doit = dp_genl_add,
 867         .dumpit = NULL,
 868 };
 869
 870 struct datapath *dp_get(int dp_idx)
 871 {
 872         if (dp_idx < 0 || dp_idx > DP_MAX)
 873                 return NULL;
 874         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
 875 }
 876
 877 static int dp_genl_del(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
 878 {
 879         struct datapath *dp;
 880         int err;
 881
 882         if (!info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX])
 883                 return -EINVAL;
 884
 885         mutex_lock(&dp_mutex);
 886         dp = dp_get(nla_get_u32((info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX])));
 887         if (!dp)
 888                 err = -ENOENT;
 889         else {
 890                 del_dp(dp);
 891                 err = 0;
 892         }
 893         mutex_unlock(&dp_mutex);
 894         return err;
 895 }
 896
 897 static struct genl_ops dp_genl_ops_del_dp = {
 898         .cmd = DP_GENL_C_DEL_DP,
 899         .flags = GENL_ADMIN_PERM, /* Requires CAP_NET_ADMIN privilege. */
 900         .policy = dp_genl_policy,
 901         .doit = dp_genl_del,
 902         .dumpit = NULL,
 903 };
 904
 905 /* Queries a datapath for related information.  Currently the only relevant
 906  * information is the datapath's multicast group ID.  Really we want one
 907  * multicast group per datapath, but because of locking issues[*] we can't
 908  * easily get one.  Thus, every datapath will currently return the same
 909  * global multicast group ID, but in the future it would be nice to fix that.
 910  *
 911  * [*] dp_genl_add, to add a new datapath, is called under the genl_lock
 912  *       mutex, and genl_register_mc_group, called to acquire a new multicast
 913  *       group ID, also acquires genl_lock, thus deadlock.
 914  */
 915 static int dp_genl_query(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
 916 {
 917         struct datapath *dp;
 918         struct sk_buff *ans_skb = NULL;
 919         int dp_idx;
 920         int err = -ENOMEM;
 921
 922         if (!info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX])
 923                 return -EINVAL;
 924
 925         rcu_read_lock();
 926         dp_idx = nla_get_u32((info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX]));
 927         dp = dp_get(dp_idx);
 928         if (!dp)
 929                 err = -ENOENT;
 930         else {
 931                 void *data;
 932                 ans_skb = nlmsg_new(NLMSG_DEFAULT_SIZE, GFP_ATOMIC);
 933                 if (!ans_skb) {
 934                         err = -ENOMEM;
 935                         goto err;
 936                 }
 937                 data = genlmsg_put_reply(ans_skb, info, &dp_genl_family,
 938                                          0, DP_GENL_C_QUERY_DP);
 939                 if (data == NULL) {
 940                         err = -ENOMEM;
 941                         goto err;
 942                 }
 943                 NLA_PUT_U32(ans_skb, DP_GENL_A_DP_IDX, dp_idx);
 944                 NLA_PUT_U32(ans_skb, DP_GENL_A_MC_GROUP, mc_group.id);
 945
 946                 genlmsg_end(ans_skb, data);
 947                 err = genlmsg_reply(ans_skb, info);
 948                 if (!err)
 949                         ans_skb = NULL;
 950         }
 951 err:
 952 nla_put_failure:
 953         if (ans_skb)
 954                 kfree_skb(ans_skb);
 955         rcu_read_unlock();
 956         return err;
 957 }
 958
 959 static struct genl_ops dp_genl_ops_query_dp = {
 960         .cmd = DP_GENL_C_QUERY_DP,
 961         .flags = GENL_ADMIN_PERM, /* Requires CAP_NET_ADMIN privilege. */
 962         .policy = dp_genl_policy,
 963         .doit = dp_genl_query,
 964         .dumpit = NULL,
 965 };
 966
 967 static int dp_genl_add_del_port(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
 968 {
 969         struct datapath *dp;
 970         struct net_device *port;
 971         int err;
 972
 973         if (!info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX] || !info->attrs[DP_GENL_A_PORTNAME])
 974                 return -EINVAL;
 975
 976         /* Get datapath. */
 977         mutex_lock(&dp_mutex);
 978         dp = dp_get(nla_get_u32(info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX]));
 979         if (!dp) {
 980                 err = -ENOENT;
 981                 goto out;
 982         }
 983
 984         /* Get interface to add/remove. */
 985         port = dev_get_by_name(&init_net,
 986                         nla_data(info->attrs[DP_GENL_A_PORTNAME]));
 987         if (!port) {
 988                 err = -ENOENT;
 989                 goto out;
 990         }
 991
 992         /* Execute operation. */
 993         if (info->genlhdr->cmd == DP_GENL_C_ADD_PORT)
 994                 err = add_switch_port(dp, port);
 995         else {
 996                 if (port->br_port == NULL || port->br_port->dp != dp) {
 997                         err = -ENOENT;
 998                         goto out_put;
 999                 }
1000                 err = del_switch_port(port->br_port);
1001         }
1002
1003 out_put:
1004         dev_put(port);
1005 out:
1006         mutex_unlock(&dp_mutex);
1007         return err;
1008 }
1009
1010 static struct genl_ops dp_genl_ops_add_port = {
1011         .cmd = DP_GENL_C_ADD_PORT,
1012         .flags = GENL_ADMIN_PERM, /* Requires CAP_NET_ADMIN privilege. */
1013         .policy = dp_genl_policy,
1014         .doit = dp_genl_add_del_port,
1015         .dumpit = NULL,
1016 };
1017
1018 static struct genl_ops dp_genl_ops_del_port = {
1019         .cmd = DP_GENL_C_DEL_PORT,
1020         .flags = GENL_ADMIN_PERM, /* Requires CAP_NET_ADMIN privilege. */
1021         .policy = dp_genl_policy,
1022         .doit = dp_genl_add_del_port,
1023         .dumpit = NULL,
1024 };
1025
1026 static int dp_genl_openflow(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
1027 {
1028         struct nlattr *va = info->attrs[DP_GENL_A_OPENFLOW];
1029         struct datapath *dp;
1030         struct ofp_header *oh;
1031         struct sender sender;
1032         int err;
1033
1034         if (!info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX] || !va)
1035                 return -EINVAL;
1036
1037         rcu_read_lock();
1038         dp = dp_get(nla_get_u32(info->attrs[DP_GENL_A_DP_IDX]));
1039         if (!dp) {
1040                 err = -ENOENT;
1041                 goto out;
1042         }
1043
1044         if (nla_len(va) < sizeof(struct ofp_header)) {
1045                 err = -EINVAL;
1046                 goto out;
1047         }
1048         oh = nla_data(va);
1049
1050         sender.xid = oh->xid;
1051         sender.pid = info->snd_pid;
1052         sender.seq = info->snd_seq;
1053         err = fwd_control_input(dp->chain, &sender, nla_data(va), nla_len(va));
1054
1055 out:
1056         rcu_read_unlock();
1057         return err;
1058 }
1059
1060 static struct nla_policy dp_genl_openflow_policy[DP_GENL_A_MAX + 1] = {
1061         [DP_GENL_A_DP_IDX] = { .type = NLA_U32 },
1062 };
1063
1064 struct flow_stats_state {
1065         int table_idx;
1066         struct sw_table_position position;
1067         const struct ofp_flow_stats_request *rq;
1068
1069         void *body;
1070         int bytes_used, bytes_allocated;
1071 };
1072
1073 static int flow_stats_init(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1074                            void **state)
1075 {
1076         const struct ofp_flow_stats_request *fsr = body;
1077         struct flow_stats_state *s = kmalloc(sizeof *s, GFP_ATOMIC);
1078         if (!s)
1079                 return -ENOMEM;
1080         s->table_idx = fsr->table_id == 0xff ? 0 : fsr->table_id;
1081         memset(&s->position, 0, sizeof s->position);
1082         s->rq = fsr;
1083         *state = s;
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 static int flow_stats_dump_callback(struct sw_flow *flow, void *private)
1088 {
1089         struct flow_stats_state *s = private;
1090         struct ofp_flow_stats *ofs;
1091         int actions_length;
1092         int length;
1093
1094         actions_length = sizeof *ofs->actions * flow->n_actions;
1095         length = sizeof *ofs + sizeof *ofs->actions * flow->n_actions;
1096         if (length + s->bytes_used > s->bytes_allocated)
1097                 return 1;
1098
1099         ofs = s->body + s->bytes_used;
1100         ofs->length          = htons(length);
1101         ofs->table_id        = s->table_idx;
1102         ofs->pad             = 0;
1103         ofs->match.wildcards = htons(flow->key.wildcards);
1104         ofs->match.in_port   = flow->key.in_port;
1105         memcpy(ofs->match.dl_src, flow->key.dl_src, ETH_ALEN);
1106         memcpy(ofs->match.dl_dst, flow->key.dl_dst, ETH_ALEN);
1107         ofs->match.dl_vlan   = flow->key.dl_vlan;
1108         ofs->match.dl_type   = flow->key.dl_type;
1109         ofs->match.nw_src    = flow->key.nw_src;
1110         ofs->match.nw_dst    = flow->key.nw_dst;
1111         ofs->match.nw_proto  = flow->key.nw_proto;
1112         memset(ofs->match.pad, 0, sizeof ofs->match.pad);
1113         ofs->match.tp_src    = flow->key.tp_src;
1114         ofs->match.tp_dst    = flow->key.tp_dst;
1115         ofs->duration        = htonl((jiffies - flow->init_time) / HZ);
1116         ofs->packet_count    = cpu_to_be64(flow->packet_count);
1117         ofs->byte_count      = cpu_to_be64(flow->byte_count);
1118         ofs->priority        = htons(flow->priority);
1119         ofs->max_idle        = htons(flow->max_idle);
1120         memcpy(ofs->actions, flow->actions, actions_length);
1121
1122         s->bytes_used += length;
1123         return 0;
1124 }
1125
1126 static int flow_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1127                            void *body, int *body_len)
1128 {
1129         struct flow_stats_state *s = state;
1130         struct sw_flow_key match_key;
1131         int error = 0;
1132
1133         s->bytes_used = 0;
1134         s->bytes_allocated = *body_len;
1135         s->body = body;
1136
1137         flow_extract_match(&match_key, &s->rq->match);
1138         while (s->table_idx < dp->chain->n_tables
1139                && (s->rq->table_id == 0xff || s->rq->table_id == s->table_idx))
1140         {
1141                 struct sw_table *table = dp->chain->tables[s->table_idx];
1142
1143                 error = table->iterate(table, &match_key, &s->position,
1144                                        flow_stats_dump_callback, s);
1145                 if (error)
1146                         break;
1147
1148                 s->table_idx++;
1149                 memset(&s->position, 0, sizeof s->position);
1150         }
1151         *body_len = s->bytes_used;
1152
1153         /* If error is 0, we're done.
1154          * Otherwise, if some bytes were used, there are more flows to come.
1155          * Otherwise, we were not able to fit even a single flow in the body,
1156          * which indicates that we have a single flow with too many actions to
1157          * fit.  We won't ever make any progress at that rate, so give up. */
1158         return !error ? 0 : s->bytes_used ? 1 : -ENOMEM;
1159 }
1160
1161 static void flow_stats_done(void *state)
1162 {
1163         kfree(state);
1164 }
1165
1166 static int aggregate_stats_init(struct datapath *dp,
1167                                 const void *body, int body_len,
1168                                 void **state)
1169 {
1170         *state = (void *)body;
1171         return 0;
1172 }
1173
1174 static int aggregate_stats_dump_callback(struct sw_flow *flow, void *private)
1175 {
1176         struct ofp_aggregate_stats_reply *rpy = private;
1177         rpy->packet_count += flow->packet_count;
1178         rpy->byte_count += flow->byte_count;
1179         rpy->flow_count++;
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 static int aggregate_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1184                                 void *body, int *body_len)
1185 {
1186         struct ofp_aggregate_stats_request *rq = state;
1187         struct ofp_aggregate_stats_reply *rpy;
1188         struct sw_table_position position;
1189         struct sw_flow_key match_key;
1190         int table_idx;
1191
1192         if (*body_len < sizeof *rpy)
1193                 return -ENOBUFS;
1194         rpy = body;
1195         *body_len = sizeof *rpy;
1196
1197         memset(rpy, 0, sizeof *rpy);
1198
1199         flow_extract_match(&match_key, &rq->match);
1200         table_idx = rq->table_id == 0xff ? 0 : rq->table_id;
1201         memset(&position, 0, sizeof position);
1202         while (table_idx < dp->chain->n_tables
1203                && (rq->table_id == 0xff || rq->table_id == table_idx))
1204         {
1205                 struct sw_table *table = dp->chain->tables[table_idx];
1206                 int error;
1207
1208                 error = table->iterate(table, &match_key, &position,
1209                                        aggregate_stats_dump_callback, rpy);
1210                 if (error)
1211                         return error;
1212
1213                 table_idx++;
1214                 memset(&position, 0, sizeof position);
1215         }
1216
1217         rpy->packet_count = cpu_to_be64(rpy->packet_count);
1218         rpy->byte_count = cpu_to_be64(rpy->byte_count);
1219         rpy->flow_count = htonl(rpy->flow_count);
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 static int table_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1224                             void *body, int *body_len)
1225 {
1226         struct ofp_table_stats *ots;
1227         int nbytes = dp->chain->n_tables * sizeof *ots;
1228         int i;
1229         if (nbytes > *body_len)
1230                 return -ENOBUFS;
1231         *body_len = nbytes;
1232         for (i = 0, ots = body; i < dp->chain->n_tables; i++, ots++) {
1233                 struct sw_table_stats stats;
1234                 dp->chain->tables[i]->stats(dp->chain->tables[i], &stats);
1235                 strncpy(ots->name, stats.name, sizeof ots->name);
1236                 ots->table_id = i;
1237                 memset(ots->pad, 0, sizeof ots->pad);
1238                 ots->max_entries = htonl(stats.max_flows);
1239                 ots->active_count = htonl(stats.n_flows);
1240                 ots->matched_count = cpu_to_be64(0); /* FIXME */
1241         }
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 struct port_stats_state {
1246         int port;
1247 };
1248
1249 static int port_stats_init(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1250                            void **state)
1251 {
1252         struct port_stats_state *s = kmalloc(sizeof *s, GFP_ATOMIC);
1253         if (!s)
1254                 return -ENOMEM;
1255         s->port = 0;
1256         *state = s;
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 static int port_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1261                            void *body, int *body_len)
1262 {
1263         struct port_stats_state *s = state;
1264         struct ofp_port_stats *ops;
1265         int n_ports, max_ports;
1266         int i;
1267
1268         max_ports = *body_len / sizeof *ops;
1269         if (!max_ports)
1270                 return -ENOMEM;
1271         ops = body;
1272
1273         n_ports = 0;
1274         for (i = s->port; i < OFPP_MAX && n_ports < max_ports; i++) {
1275                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[i];
1276                 struct net_device_stats *stats;
1277                 if (!p)
1278                         continue;
1279                 stats = p->dev->get_stats(p->dev);
1280                 ops->port_no = htons(p->port_no);
1281                 memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
1282                 ops->rx_count = cpu_to_be64(stats->rx_packets);
1283                 ops->tx_count = cpu_to_be64(stats->tx_packets);
1284                 ops->drop_count = cpu_to_be64(stats->rx_dropped
1285                                               + stats->tx_dropped);
1286                 n_ports++;
1287                 ops++;
1288         }
1289         s->port = i;
1290         *body_len = n_ports * sizeof *ops;
1291         return n_ports >= max_ports;
1292 }
1293
1294 static void port_stats_done(void *state)
1295 {
1296         kfree(state);
1297 }
1298
1299 struct stats_type {
1300         /* Minimum and maximum acceptable number of bytes in body member of
1301          * struct ofp_stats_request. */
1302         size_t min_body, max_body;
1303
1304         /* Prepares to dump some kind of statistics on 'dp'.  'body' and
1305          * 'body_len' are the 'body' member of the struct ofp_stats_request.
1306          * Returns zero if successful, otherwise a negative error code.
1307          * May initialize '*state' to state information.  May be null if no
1308          * initialization is required.*/
1309         int (*init)(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1310                     void **state);
1311
1312         /* Dumps statistics for 'dp' into the '*body_len' bytes at 'body', and
1313          * modifies '*body_len' to reflect the number of bytes actually used.
1314          * ('body' will be transmitted as the 'body' member of struct
1315          * ofp_stats_reply.) */
1316         int (*dump)(struct datapath *dp, void *state,
1317                     void *body, int *body_len);
1318
1319         /* Cleans any state created by the init or dump functions.  May be null
1320          * if no cleanup is required. */
1321         void (*done)(void *state);
1322 };
1323
1324 static const struct stats_type stats[] = {
1325         [OFPST_FLOW] = {
1326                 sizeof(struct ofp_flow_stats_request),
1327                 sizeof(struct ofp_flow_stats_request),
1328                 flow_stats_init,
1329                 flow_stats_dump,
1330                 flow_stats_done
1331         },
1332         [OFPST_AGGREGATE] = {
1333                 sizeof(struct ofp_aggregate_stats_request),
1334                 sizeof(struct ofp_aggregate_stats_request),
1335                 aggregate_stats_init,
1336                 aggregate_stats_dump,
1337                 NULL
1338         },
1339         [OFPST_TABLE] = {
1340                 0,
1341                 0,
1342                 NULL,
1343                 table_stats_dump,
1344                 NULL
1345         },
1346         [OFPST_PORT] = {
1347                 0,
1348                 0,
1349                 port_stats_init,
1350                 port_stats_dump,
1351                 port_stats_done
1352         },
1353 };
1354
1355 static int
1356 dp_genl_openflow_dumpit(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
1357 {
1358         struct datapath *dp;
1359         struct sender sender;
1360         const struct stats_type *s;
1361         struct ofp_stats_reply *osr;
1362         int dp_idx;
1363         int max_openflow_len, body_len;
1364         void *body;
1365         int err;
1366
1367         /* Set up the cleanup function for this dump.  Linux 2.6.20 and later
1368          * support setting up cleanup functions via the .doneit member of
1369          * struct genl_ops.  This kluge supports earlier versions also. */
1370         cb->done = dp_genl_openflow_done;
1371
1372         rcu_read_lock();
1373         if (!cb->args[0]) {
1374                 struct nlattr *attrs[DP_GENL_A_MAX + 1];
1375                 struct ofp_stats_request *rq;
1376                 struct nlattr *va;
1377                 size_t len, body_len;
1378                 int type;
1379
1380                 err = nlmsg_parse(cb->nlh, GENL_HDRLEN, attrs, DP_GENL_A_MAX,
1381                                   dp_genl_openflow_policy);
1382                 if (err < 0)
1383                         return err;
1384
1385                 err = -EINVAL;
1386
1387                 if (!attrs[DP_GENL_A_DP_IDX])
1388                         goto out;
1389                 dp_idx = nla_get_u16(attrs[DP_GENL_A_DP_IDX]);
1390                 dp = dp_get(dp_idx);
1391                 if (!dp) {
1392                         err = -ENOENT;
1393                         goto out;
1394                 }
1395
1396                 va = attrs[DP_GENL_A_OPENFLOW];
1397                 len = nla_len(va);
1398                 if (!va || len < sizeof *rq)
1399                         goto out;
1400
1401                 rq = nla_data(va);
1402                 type = ntohs(rq->type);
1403                 if (rq->header.version != OFP_VERSION
1404                     || rq->header.type != OFPT_STATS_REQUEST
1405                     || ntohs(rq->header.length) != len
1406                     || type >= ARRAY_SIZE(stats)
1407                     || !stats[type].dump)
1408                         goto out;
1409
1410                 s = &stats[type];
1411                 body_len = len - offsetof(struct ofp_stats_request, body);
1412                 if (body_len < s->min_body || body_len > s->max_body)
1413                         goto out;
1414
1415                 cb->args[0] = 1;
1416                 cb->args[1] = dp_idx;
1417                 cb->args[2] = type;
1418                 cb->args[3] = rq->header.xid;
1419                 if (s->init) {
1420                         void *state;
1421                         err = s->init(dp, rq->body, body_len, &state);
1422                         if (err)
1423                                 goto out;
1424                         cb->args[4] = (long) state;
1425                 }
1426         } else if (cb->args[0] == 1) {
1427                 dp_idx = cb->args[1];
1428                 s = &stats[cb->args[2]];
1429
1430                 dp = dp_get(dp_idx);
1431                 if (!dp) {
1432                         err = -ENOENT;
1433                         goto out;
1434                 }
1435         } else {
1436                 err = 0;
1437                 goto out;
1438         }
1439
1440         sender.xid = cb->args[3];
1441         sender.pid = NETLINK_CB(cb->skb).pid;
1442         sender.seq = cb->nlh->nlmsg_seq;
1443
1444         osr = put_openflow_headers(dp, skb, OFPT_STATS_REPLY, &sender,
1445                                    &max_openflow_len);
1446         if (IS_ERR(osr)) {
1447                 err = PTR_ERR(osr);
1448                 goto out;
1449         }
1450         osr->type = htons(s - stats);
1451         osr->flags = 0;
1452         resize_openflow_skb(skb, &osr->header, max_openflow_len);
1453         body = osr->body;
1454         body_len = max_openflow_len - offsetof(struct ofp_stats_reply, body);
1455
1456         err = s->dump(dp, (void *) cb->args[4], body, &body_len);
1457         if (err >= 0) {
1458                 if (!err)
1459                         cb->args[0] = 2;
1460                 else
1461                         osr->flags = ntohs(OFPSF_REPLY_MORE);
1462                 resize_openflow_skb(skb, &osr->header,
1463                                     (offsetof(struct ofp_stats_reply, body)
1464                                      + body_len));
1465                 err = skb->len;
1466         }
1467
1468 out:
1469         rcu_read_unlock();
1470         return err;
1471 }
1472
1473 static int
1474 dp_genl_openflow_done(struct netlink_callback *cb)
1475 {
1476         if (cb->args[0]) {
1477                 const struct stats_type *s = &stats[cb->args[2]];
1478                 if (s->done)
1479                         s->done((void *) cb->args[4]);
1480         }
1481         return 0;
1482 }
1483
1484 static struct genl_ops dp_genl_ops_openflow = {
1485         .cmd = DP_GENL_C_OPENFLOW,
1486         .flags = GENL_ADMIN_PERM, /* Requires CAP_NET_ADMIN privilege. */
1487         .policy = dp_genl_openflow_policy,
1488         .doit = dp_genl_openflow,
1489         .dumpit = dp_genl_openflow_dumpit,
1490 };
1491
1492 static struct genl_ops *dp_genl_all_ops[] = {
1493         /* Keep this operation first.  Generic Netlink dispatching
1494          * looks up operations with linear search, so we want it at the
1495          * front. */
1496         &dp_genl_ops_openflow,
1497
1498         &dp_genl_ops_add_dp,
1499         &dp_genl_ops_del_dp,
1500         &dp_genl_ops_query_dp,
1501         &dp_genl_ops_add_port,
1502         &dp_genl_ops_del_port,
1503 };
1504
1505 static int dp_init_netlink(void)
1506 {
1507         int err;
1508         int i;
1509
1510         err = genl_register_family(&dp_genl_family);
1511         if (err)
1512                 return err;
1513
1514         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dp_genl_all_ops); i++) {
1515                 err = genl_register_ops(&dp_genl_family, dp_genl_all_ops[i]);
1516                 if (err)
1517                         goto err_unregister;
1518         }
1519
1520         strcpy(mc_group.name, "openflow");
1521         err = genl_register_mc_group(&dp_genl_family, &mc_group);
1522         if (err < 0)
1523                 goto err_unregister;
1524
1525         return 0;
1526
1527 err_unregister:
1528         genl_unregister_family(&dp_genl_family);
1529                 return err;
1530 }
1531
1532 static void dp_uninit_netlink(void)
1533 {
1534         genl_unregister_family(&dp_genl_family);
1535 }
1536
1537 #define DRV_NAME                "openflow"
1538 #define DRV_VERSION      VERSION
1539 #define DRV_DESCRIPTION "OpenFlow switching datapath implementation"
1540 #define DRV_COPYRIGHT   "Copyright (c) 2007, 2008 The Board of Trustees of The Leland Stanford Junior University"
1541
1542
1543 static int __init dp_init(void)
1544 {
1545         int err;
1546
1547         printk(KERN_INFO DRV_NAME ": " DRV_DESCRIPTION "\n");
1548         printk(KERN_INFO DRV_NAME ": " VERSION" built on "__DATE__" "__TIME__"\n");
1549         printk(KERN_INFO DRV_NAME ": " DRV_COPYRIGHT "\n");
1550
1551         err = flow_init();
1552         if (err)
1553                 goto error;
1554
1555         err = dp_init_netlink();
1556         if (err)
1557                 goto error_flow_exit;
1558
1559         /* Hook into callback used by the bridge to intercept packets.
1560          * Parasites we are. */
1561         if (br_handle_frame_hook)
1562                 printk("openflow: hijacking bridge hook\n");
1563         br_handle_frame_hook = dp_frame_hook;
1564
1565         return 0;
1566
1567 error_flow_exit:
1568         flow_exit();
1569 error:
1570         printk(KERN_EMERG "openflow: failed to install!");
1571         return err;
1572 }
1573
1574 static void dp_cleanup(void)
1575 {
1576         fwd_exit();
1577         dp_uninit_netlink();
1578         flow_exit();
1579         br_handle_frame_hook = NULL;
1580 }
1581
1582 module_init(dp_init);
1583 module_exit(dp_cleanup);
1584
1585 MODULE_DESCRIPTION(DRV_DESCRIPTION);
1586 MODULE_AUTHOR(DRV_COPYRIGHT);
1587 MODULE_LICENSE("GPL");