datapath/tunnel.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010, 2011 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 #include <linux/if_arp.h>
  10 #include <linux/if_ether.h>
  11 #include <linux/ip.h>
  12 #include <linux/if_vlan.h>
  13 #include <linux/in.h>
  14 #include <linux/in_route.h>
  15 #include <linux/jhash.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/version.h>
  18 #include <linux/workqueue.h>
  19
  20 #include <net/dsfield.h>
  21 #include <net/dst.h>
  22 #include <net/icmp.h>
  23 #include <net/inet_ecn.h>
  24 #include <net/ip.h>
  25 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
  26 #include <net/ipv6.h>
  27 #endif
  28 #include <net/route.h>
  29 #include <net/xfrm.h>
  30
  31 #include "actions.h"
  32 #include "checksum.h"
  33 #include "datapath.h"
  34 #include "table.h"
  35 #include "tunnel.h"
  36 #include "vport.h"
  37 #include "vport-generic.h"
  38 #include "vport-internal_dev.h"
  39
  40 #ifdef NEED_CACHE_TIMEOUT
  41 /*
  42  * On kernels where we can't quickly detect changes in the rest of the system
  43  * we use an expiration time to invalidate the cache.  A shorter expiration
  44  * reduces the length of time that we may potentially blackhole packets while
  45  * a longer time increases performance by reducing the frequency that the
  46  * cache needs to be rebuilt.  A variety of factors may cause the cache to be
  47  * invalidated before the expiration time but this is the maximum.  The time
  48  * is expressed in jiffies.
  49  */
  50 #define MAX_CACHE_EXP HZ
  51 #endif
  52
  53 /*
  54  * Interval to check for and remove caches that are no longer valid.  Caches
  55  * are checked for validity before they are used for packet encapsulation and
  56  * old caches are removed at that time.  However, if no packets are sent through
  57  * the tunnel then the cache will never be destroyed.  Since it holds
  58  * references to a number of system objects, the cache will continue to use
  59  * system resources by not allowing those objects to be destroyed.  The cache
  60  * cleaner is periodically run to free invalid caches.  It does not
  61  * significantly affect system performance.  A lower interval will release
  62  * resources faster but will itself consume resources by requiring more frequent
  63  * checks.  A longer interval may result in messages being printed to the kernel
  64  * message buffer about unreleased resources.  The interval is expressed in
  65  * jiffies.
  66  */
  67 #define CACHE_CLEANER_INTERVAL (5 * HZ)
  68
  69 #define CACHE_DATA_ALIGN 16
  70
  71 static struct tbl __rcu *port_table __read_mostly;
  72
  73 static void cache_cleaner(struct work_struct *work);
  74 static DECLARE_DELAYED_WORK(cache_cleaner_wq, cache_cleaner);
  75
  76 /*
  77  * These are just used as an optimization: they don't require any kind of
  78  * synchronization because we could have just as easily read the value before
  79  * the port change happened.
  80  */
  81 static unsigned int key_local_remote_ports __read_mostly;
  82 static unsigned int key_remote_ports __read_mostly;
  83 static unsigned int local_remote_ports __read_mostly;
  84 static unsigned int remote_ports __read_mostly;
  85
  86 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,36)
  87 #define rt_dst(rt) (rt->dst)
  88 #else
  89 #define rt_dst(rt) (rt->u.dst)
  90 #endif
  91
  92 static inline struct vport *tnl_vport_to_vport(const struct tnl_vport *tnl_vport)
  93 {
  94         return vport_from_priv(tnl_vport);
  95 }
  96
  97 static inline struct tnl_vport *tnl_vport_table_cast(const struct tbl_node *node)
  98 {
  99         return container_of(node, struct tnl_vport, tbl_node);
 100 }
 101
 102 /* This is analogous to rtnl_dereference for the tunnel cache.  It checks that
 103  * cache_lock is held, so it is only for update side code.
 104  */
 105 static inline struct tnl_cache *cache_dereference(struct tnl_vport *tnl_vport)
 106 {
 107         return rcu_dereference_protected(tnl_vport->cache,
 108                                          lockdep_is_held(&tnl_vport->cache_lock));
 109 }
 110
 111 static inline void schedule_cache_cleaner(void)
 112 {
 113         schedule_delayed_work(&cache_cleaner_wq, CACHE_CLEANER_INTERVAL);
 114 }
 115
 116 static void free_cache(struct tnl_cache *cache)
 117 {
 118         if (!cache)
 119                 return;
 120
 121         flow_put(cache->flow);
 122         ip_rt_put(cache->rt);
 123         kfree(cache);
 124 }
 125
 126 static void free_config_rcu(struct rcu_head *rcu)
 127 {
 128         struct tnl_mutable_config *c = container_of(rcu, struct tnl_mutable_config, rcu);
 129         kfree(c);
 130 }
 131
 132 static void free_cache_rcu(struct rcu_head *rcu)
 133 {
 134         struct tnl_cache *c = container_of(rcu, struct tnl_cache, rcu);
 135         free_cache(c);
 136 }
 137
 138 static void assign_config_rcu(struct vport *vport,
 139                               struct tnl_mutable_config *new_config)
 140 {
 141         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 142         struct tnl_mutable_config *old_config;
 143
 144         old_config = rtnl_dereference(tnl_vport->mutable);
 145         rcu_assign_pointer(tnl_vport->mutable, new_config);
 146         call_rcu(&old_config->rcu, free_config_rcu);
 147 }
 148
 149 static void assign_cache_rcu(struct vport *vport, struct tnl_cache *new_cache)
 150 {
 151         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 152         struct tnl_cache *old_cache;
 153
 154         old_cache = cache_dereference(tnl_vport);
 155         rcu_assign_pointer(tnl_vport->cache, new_cache);
 156
 157         if (old_cache)
 158                 call_rcu(&old_cache->rcu, free_cache_rcu);
 159 }
 160
 161 static unsigned int *find_port_pool(const struct tnl_mutable_config *mutable)
 162 {
 163         if (mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH) {
 164                 if (mutable->saddr)
 165                         return &local_remote_ports;
 166                 else
 167                         return &remote_ports;
 168         } else {
 169                 if (mutable->saddr)
 170                         return &key_local_remote_ports;
 171                 else
 172                         return &key_remote_ports;
 173         }
 174 }
 175
 176 struct port_lookup_key {
 177         const struct tnl_mutable_config *mutable;
 178         __be64 key;
 179         u32 tunnel_type;
 180         __be32 saddr;
 181         __be32 daddr;
 182 };
 183
 184 /*
 185  * Modifies 'target' to store the rcu_dereferenced pointer that was used to do
 186  * the comparision.
 187  */
 188 static int port_cmp(const struct tbl_node *node, void *target)
 189 {
 190         const struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_table_cast(node);
 191         struct port_lookup_key *lookup = target;
 192
 193         lookup->mutable = rcu_dereference_rtnl(tnl_vport->mutable);
 194
 195         return (lookup->mutable->tunnel_type == lookup->tunnel_type &&
 196                 lookup->mutable->daddr == lookup->daddr &&
 197                 lookup->mutable->in_key == lookup->key &&
 198                 lookup->mutable->saddr == lookup->saddr);
 199 }
 200
 201 static u32 port_hash(struct port_lookup_key *k)
 202 {
 203         u32 x = jhash_3words((__force u32)k->saddr, (__force u32)k->daddr,
 204                              k->tunnel_type, 0);
 205         return jhash_2words((__force u64)k->key >> 32, (__force u32)k->key, x);
 206 }
 207
 208 static u32 mutable_hash(const struct tnl_mutable_config *mutable)
 209 {
 210         struct port_lookup_key lookup;
 211
 212         lookup.saddr = mutable->saddr;
 213         lookup.daddr = mutable->daddr;
 214         lookup.key = mutable->in_key;
 215         lookup.tunnel_type = mutable->tunnel_type;
 216
 217         return port_hash(&lookup);
 218 }
 219
 220 static void check_table_empty(void)
 221 {
 222         struct tbl *old_table = rtnl_dereference(port_table);
 223
 224         if (tbl_count(old_table) == 0) {
 225                 cancel_delayed_work_sync(&cache_cleaner_wq);
 226                 rcu_assign_pointer(port_table, NULL);
 227                 tbl_deferred_destroy(old_table, NULL);
 228         }
 229 }
 230
 231 static int add_port(struct vport *vport)
 232 {
 233         struct tbl *cur_table = rtnl_dereference(port_table);
 234         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 235         int err;
 236
 237         if (!port_table) {
 238                 struct tbl *new_table;
 239
 240                 new_table = tbl_create(TBL_MIN_BUCKETS);
 241                 if (!new_table)
 242                         return -ENOMEM;
 243
 244                 rcu_assign_pointer(port_table, new_table);
 245                 schedule_cache_cleaner();
 246
 247         } else if (tbl_count(cur_table) > tbl_n_buckets(cur_table)) {
 248                 struct tbl *new_table;
 249
 250                 new_table = tbl_expand(cur_table);
 251                 if (IS_ERR(new_table))
 252                         return PTR_ERR(new_table);
 253
 254                 rcu_assign_pointer(port_table, new_table);
 255                 tbl_deferred_destroy(cur_table, NULL);
 256         }
 257
 258         err = tbl_insert(rtnl_dereference(port_table), &tnl_vport->tbl_node,
 259                          mutable_hash(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable)));
 260         if (err) {
 261                 check_table_empty();
 262                 return err;
 263         }
 264
 265         (*find_port_pool(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable)))++;
 266
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 static int move_port(struct vport *vport, struct tnl_mutable_config *new_mutable)
 271 {
 272         int err;
 273         struct tbl *cur_table = rtnl_dereference(port_table);
 274         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 275         u32 hash;
 276
 277         hash = mutable_hash(new_mutable);
 278         if (hash == tnl_vport->tbl_node.hash)
 279                 goto table_updated;
 280
 281         /*
 282          * Ideally we should make this move atomic to avoid having gaps in
 283          * finding tunnels or the possibility of failure.  However, if we do
 284          * find a tunnel it will always be consistent.
 285          */
 286         err = tbl_remove(cur_table, &tnl_vport->tbl_node);
 287         if (err)
 288                 return err;
 289
 290         err = tbl_insert(cur_table, &tnl_vport->tbl_node, hash);
 291         if (err) {
 292                 (*find_port_pool(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable)))--;
 293                 check_table_empty();
 294                 return err;
 295         }
 296
 297 table_updated:
 298         (*find_port_pool(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable)))--;
 299         assign_config_rcu(vport, new_mutable);
 300         (*find_port_pool(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable)))++;
 301
 302         return 0;
 303 }
 304
 305 static int del_port(struct vport *vport)
 306 {
 307         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 308         int err;
 309
 310         err = tbl_remove(rtnl_dereference(port_table), &tnl_vport->tbl_node);
 311         if (err)
 312                 return err;
 313
 314         check_table_empty();
 315         (*find_port_pool(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable)))--;
 316
 317         return 0;
 318 }
 319
 320 struct vport *tnl_find_port(__be32 saddr, __be32 daddr, __be64 key,
 321                             int tunnel_type,
 322                             const struct tnl_mutable_config **mutable)
 323 {
 324         struct port_lookup_key lookup;
 325         struct tbl *table = rcu_dereference_rtnl(port_table);
 326         struct tbl_node *tbl_node;
 327
 328         if (unlikely(!table))
 329                 return NULL;
 330
 331         lookup.saddr = saddr;
 332         lookup.daddr = daddr;
 333
 334         if (tunnel_type & TNL_T_KEY_EXACT) {
 335                 lookup.key = key;
 336                 lookup.tunnel_type = tunnel_type & ~TNL_T_KEY_MATCH;
 337
 338                 if (key_local_remote_ports) {
 339                         tbl_node = tbl_lookup(table, &lookup, port_hash(&lookup), port_cmp);
 340                         if (tbl_node)
 341                                 goto found;
 342                 }
 343
 344                 if (key_remote_ports) {
 345                         lookup.saddr = 0;
 346
 347                         tbl_node = tbl_lookup(table, &lookup, port_hash(&lookup), port_cmp);
 348                         if (tbl_node)
 349                                 goto found;
 350
 351                         lookup.saddr = saddr;
 352                 }
 353         }
 354
 355         if (tunnel_type & TNL_T_KEY_MATCH) {
 356                 lookup.key = 0;
 357                 lookup.tunnel_type = tunnel_type & ~TNL_T_KEY_EXACT;
 358
 359                 if (local_remote_ports) {
 360                         tbl_node = tbl_lookup(table, &lookup, port_hash(&lookup), port_cmp);
 361                         if (tbl_node)
 362                                 goto found;
 363                 }
 364
 365                 if (remote_ports) {
 366                         lookup.saddr = 0;
 367
 368                         tbl_node = tbl_lookup(table, &lookup, port_hash(&lookup), port_cmp);
 369                         if (tbl_node)
 370                                 goto found;
 371                 }
 372         }
 373
 374         return NULL;
 375
 376 found:
 377         *mutable = lookup.mutable;
 378         return tnl_vport_to_vport(tnl_vport_table_cast(tbl_node));
 379 }
 380
 381 static inline void ecn_decapsulate(struct sk_buff *skb)
 382 {
 383         /* This is accessing the outer IP header of the tunnel, which we've
 384          * already validated to be OK.  skb->data is currently set to the start
 385          * of the inner Ethernet header, and we've validated ETH_HLEN.
 386          */
 387         if (unlikely(INET_ECN_is_ce(ip_hdr(skb)->tos))) {
 388                 __be16 protocol = skb->protocol;
 389
 390                 skb_set_network_header(skb, ETH_HLEN);
 391
 392                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
 393                         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, VLAN_ETH_HLEN)))
 394                                 return;
 395
 396                         protocol = vlan_eth_hdr(skb)->h_vlan_encapsulated_proto;
 397                         skb_set_network_header(skb, VLAN_ETH_HLEN);
 398                 }
 399
 400                 if (protocol == htons(ETH_P_IP)) {
 401                         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, skb_network_offset(skb)
 402                             + sizeof(struct iphdr))))
 403                                 return;
 404
 405                         IP_ECN_set_ce(ip_hdr(skb));
 406                 }
 407 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 408                 else if (protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 409                         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, skb_network_offset(skb)
 410                             + sizeof(struct ipv6hdr))))
 411                                 return;
 412
 413                         IP6_ECN_set_ce(ipv6_hdr(skb));
 414                 }
 415 #endif
 416         }
 417 }
 418
 419 /* Called with rcu_read_lock. */
 420 void tnl_rcv(struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
 421 {
 422         /* Packets received by this function are in the following state:
 423          * - skb->data points to the inner Ethernet header.
 424          * - The inner Ethernet header is in the linear data area.
 425          * - skb->csum does not include the inner Ethernet header.
 426          * - The layer pointers point at the outer headers.
 427          */
 428
 429         struct ethhdr *eh = (struct ethhdr *)skb->data;
 430
 431         if (likely(ntohs(eh->h_proto) >= 1536))
 432                 skb->protocol = eh->h_proto;
 433         else
 434                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
 435
 436         skb_dst_drop(skb);
 437         nf_reset(skb);
 438         secpath_reset(skb);
 439
 440         ecn_decapsulate(skb);
 441         compute_ip_summed(skb, false);
 442
 443         vport_receive(vport, skb);
 444 }
 445
 446 static bool check_ipv4_address(__be32 addr)
 447 {
 448         if (ipv4_is_multicast(addr) || ipv4_is_lbcast(addr)
 449             || ipv4_is_loopback(addr) || ipv4_is_zeronet(addr))
 450                 return false;
 451
 452         return true;
 453 }
 454
 455 static bool ipv4_should_icmp(struct sk_buff *skb)
 456 {
 457         struct iphdr *old_iph = ip_hdr(skb);
 458
 459         /* Don't respond to L2 broadcast. */
 460         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
 461                 return false;
 462
 463         /* Don't respond to L3 broadcast or invalid addresses. */
 464         if (!check_ipv4_address(old_iph->daddr) ||
 465             !check_ipv4_address(old_iph->saddr))
 466                 return false;
 467
 468         /* Only respond to the first fragment. */
 469         if (old_iph->frag_off & htons(IP_OFFSET))
 470                 return false;
 471
 472         /* Don't respond to ICMP error messages. */
 473         if (old_iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
 474                 u8 icmp_type, *icmp_typep;
 475
 476                 icmp_typep = skb_header_pointer(skb, (u8 *)old_iph +
 477                                                 (old_iph->ihl << 2) +
 478                                                 offsetof(struct icmphdr, type) -
 479                                                 skb->data, sizeof(icmp_type),
 480                                                 &icmp_type);
 481
 482                 if (!icmp_typep)
 483                         return false;
 484
 485                 if (*icmp_typep > NR_ICMP_TYPES
 486                         || (*icmp_typep <= ICMP_PARAMETERPROB
 487                                 && *icmp_typep != ICMP_ECHOREPLY
 488                                 && *icmp_typep != ICMP_ECHO))
 489                         return false;
 490         }
 491
 492         return true;
 493 }
 494
 495 static void ipv4_build_icmp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *nskb,
 496                             unsigned int mtu, unsigned int payload_length)
 497 {
 498         struct iphdr *iph, *old_iph = ip_hdr(skb);
 499         struct icmphdr *icmph;
 500         u8 *payload;
 501
 502         iph = (struct iphdr *)skb_put(nskb, sizeof(struct iphdr));
 503         icmph = (struct icmphdr *)skb_put(nskb, sizeof(struct icmphdr));
 504         payload = skb_put(nskb, payload_length);
 505
 506         /* IP */
 507         iph->version            =       4;
 508         iph->ihl                =       sizeof(struct iphdr) >> 2;
 509         iph->tos                =       (old_iph->tos & IPTOS_TOS_MASK) |
 510                                         IPTOS_PREC_INTERNETCONTROL;
 511         iph->tot_len            =       htons(sizeof(struct iphdr)
 512                                               + sizeof(struct icmphdr)
 513                                               + payload_length);
 514         get_random_bytes(&iph->id, sizeof(iph->id));
 515         iph->frag_off           =       0;
 516         iph->ttl                =       IPDEFTTL;
 517         iph->protocol           =       IPPROTO_ICMP;
 518         iph->daddr              =       old_iph->saddr;
 519         iph->saddr              =       old_iph->daddr;
 520
 521         ip_send_check(iph);
 522
 523         /* ICMP */
 524         icmph->type             =       ICMP_DEST_UNREACH;
 525         icmph->code             =       ICMP_FRAG_NEEDED;
 526         icmph->un.gateway       =       htonl(mtu);
 527         icmph->checksum         =       0;
 528
 529         nskb->csum = csum_partial((u8 *)icmph, sizeof(struct icmphdr), 0);
 530         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, (u8 *)old_iph - skb->data,
 531                                             payload, payload_length,
 532                                             nskb->csum);
 533         icmph->checksum = csum_fold(nskb->csum);
 534 }
 535
 536 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 537 static bool ipv6_should_icmp(struct sk_buff *skb)
 538 {
 539         struct ipv6hdr *old_ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 540         int addr_type;
 541         int payload_off = (u8 *)(old_ipv6h + 1) - skb->data;
 542         u8 nexthdr = ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 543
 544         /* Check source address is valid. */
 545         addr_type = ipv6_addr_type(&old_ipv6h->saddr);
 546         if (addr_type & IPV6_ADDR_MULTICAST || addr_type == IPV6_ADDR_ANY)
 547                 return false;
 548
 549         /* Don't reply to unspecified addresses. */
 550         if (ipv6_addr_type(&old_ipv6h->daddr) == IPV6_ADDR_ANY)
 551                 return false;
 552
 553         /* Don't respond to ICMP error messages. */
 554         payload_off = ipv6_skip_exthdr(skb, payload_off, &nexthdr);
 555         if (payload_off < 0)
 556                 return false;
 557
 558         if (nexthdr == NEXTHDR_ICMP) {
 559                 u8 icmp_type, *icmp_typep;
 560
 561                 icmp_typep = skb_header_pointer(skb, payload_off +
 562                                                 offsetof(struct icmp6hdr,
 563                                                         icmp6_type),
 564                                                 sizeof(icmp_type), &icmp_type);
 565
 566                 if (!icmp_typep || !(*icmp_typep & ICMPV6_INFOMSG_MASK))
 567                         return false;
 568         }
 569
 570         return true;
 571 }
 572
 573 static void ipv6_build_icmp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *nskb,
 574                             unsigned int mtu, unsigned int payload_length)
 575 {
 576         struct ipv6hdr *ipv6h, *old_ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 577         struct icmp6hdr *icmp6h;
 578         u8 *payload;
 579
 580         ipv6h = (struct ipv6hdr *)skb_put(nskb, sizeof(struct ipv6hdr));
 581         icmp6h = (struct icmp6hdr *)skb_put(nskb, sizeof(struct icmp6hdr));
 582         payload = skb_put(nskb, payload_length);
 583
 584         /* IPv6 */
 585         ipv6h->version          =       6;
 586         ipv6h->priority         =       0;
 587         memset(&ipv6h->flow_lbl, 0, sizeof(ipv6h->flow_lbl));
 588         ipv6h->payload_len      =       htons(sizeof(struct icmp6hdr)
 589                                               + payload_length);
 590         ipv6h->nexthdr          =       NEXTHDR_ICMP;
 591         ipv6h->hop_limit        =       IPV6_DEFAULT_HOPLIMIT;
 592         ipv6_addr_copy(&ipv6h->daddr, &old_ipv6h->saddr);
 593         ipv6_addr_copy(&ipv6h->saddr, &old_ipv6h->daddr);
 594
 595         /* ICMPv6 */
 596         icmp6h->icmp6_type      =       ICMPV6_PKT_TOOBIG;
 597         icmp6h->icmp6_code      =       0;
 598         icmp6h->icmp6_cksum     =       0;
 599         icmp6h->icmp6_mtu       =       htonl(mtu);
 600
 601         nskb->csum = csum_partial((u8 *)icmp6h, sizeof(struct icmp6hdr), 0);
 602         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, (u8 *)old_ipv6h - skb->data,
 603                                             payload, payload_length,
 604                                             nskb->csum);
 605         icmp6h->icmp6_cksum = csum_ipv6_magic(&ipv6h->saddr, &ipv6h->daddr,
 606                                                 sizeof(struct icmp6hdr)
 607                                                 + payload_length,
 608                                                 ipv6h->nexthdr, nskb->csum);
 609 }
 610 #endif /* IPv6 */
 611
 612 bool tnl_frag_needed(struct vport *vport, const struct tnl_mutable_config *mutable,
 613                      struct sk_buff *skb, unsigned int mtu, __be64 flow_key)
 614 {
 615         unsigned int eth_hdr_len = ETH_HLEN;
 616         unsigned int total_length = 0, header_length = 0, payload_length;
 617         struct ethhdr *eh, *old_eh = eth_hdr(skb);
 618         struct sk_buff *nskb;
 619
 620         /* Sanity check */
 621         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
 622                 if (mtu < IP_MIN_MTU)
 623                         return false;
 624
 625                 if (!ipv4_should_icmp(skb))
 626                         return true;
 627         }
 628 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 629         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 630                 if (mtu < IPV6_MIN_MTU)
 631                         return false;
 632
 633                 /*
 634                  * In theory we should do PMTUD on IPv6 multicast messages but
 635                  * we don't have an address to send from so just fragment.
 636                  */
 637                 if (ipv6_addr_type(&ipv6_hdr(skb)->daddr) & IPV6_ADDR_MULTICAST)
 638                         return false;
 639
 640                 if (!ipv6_should_icmp(skb))
 641                         return true;
 642         }
 643 #endif
 644         else
 645                 return false;
 646
 647         /* Allocate */
 648         if (old_eh->h_proto == htons(ETH_P_8021Q))
 649                 eth_hdr_len = VLAN_ETH_HLEN;
 650
 651         payload_length = skb->len - eth_hdr_len;
 652         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
 653                 header_length = sizeof(struct iphdr) + sizeof(struct icmphdr);
 654                 total_length = min_t(unsigned int, header_length +
 655                                                    payload_length, 576);
 656         }
 657 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 658         else {
 659                 header_length = sizeof(struct ipv6hdr) +
 660                                 sizeof(struct icmp6hdr);
 661                 total_length = min_t(unsigned int, header_length +
 662                                                   payload_length, IPV6_MIN_MTU);
 663         }
 664 #endif
 665
 666         total_length = min(total_length, mutable->mtu);
 667         payload_length = total_length - header_length;
 668
 669         nskb = dev_alloc_skb(NET_IP_ALIGN + eth_hdr_len + header_length +
 670                              payload_length);
 671         if (!nskb)
 672                 return false;
 673
 674         skb_reserve(nskb, NET_IP_ALIGN);
 675
 676         /* Ethernet / VLAN */
 677         eh = (struct ethhdr *)skb_put(nskb, eth_hdr_len);
 678         memcpy(eh->h_dest, old_eh->h_source, ETH_ALEN);
 679         memcpy(eh->h_source, mutable->eth_addr, ETH_ALEN);
 680         nskb->protocol = eh->h_proto = old_eh->h_proto;
 681         if (old_eh->h_proto == htons(ETH_P_8021Q)) {
 682                 struct vlan_ethhdr *vh = (struct vlan_ethhdr *)eh;
 683
 684                 vh->h_vlan_TCI = vlan_eth_hdr(skb)->h_vlan_TCI;
 685                 vh->h_vlan_encapsulated_proto = skb->protocol;
 686         }
 687         skb_reset_mac_header(nskb);
 688
 689         /* Protocol */
 690         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 691                 ipv4_build_icmp(skb, nskb, mtu, payload_length);
 692 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 693         else
 694                 ipv6_build_icmp(skb, nskb, mtu, payload_length);
 695 #endif
 696
 697         /*
 698          * Assume that flow based keys are symmetric with respect to input
 699          * and output and use the key that we were going to put on the
 700          * outgoing packet for the fake received packet.  If the keys are
 701          * not symmetric then PMTUD needs to be disabled since we won't have
 702          * any way of synthesizing packets.
 703          */
 704         if ((mutable->flags & (TNL_F_IN_KEY_MATCH | TNL_F_OUT_KEY_ACTION)) ==
 705             (TNL_F_IN_KEY_MATCH | TNL_F_OUT_KEY_ACTION))
 706                 OVS_CB(nskb)->tun_id = flow_key;
 707
 708         compute_ip_summed(nskb, false);
 709         vport_receive(vport, nskb);
 710
 711         return true;
 712 }
 713
 714 static bool check_mtu(struct sk_buff *skb,
 715                       struct vport *vport,
 716                       const struct tnl_mutable_config *mutable,
 717                       const struct rtable *rt, __be16 *frag_offp)
 718 {
 719         int mtu;
 720         __be16 frag_off;
 721
 722         frag_off = (mutable->flags & TNL_F_PMTUD) ? htons(IP_DF) : 0;
 723         if (frag_off)
 724                 mtu = dst_mtu(&rt_dst(rt))
 725                         - ETH_HLEN
 726                         - mutable->tunnel_hlen
 727                         - (eth_hdr(skb)->h_proto == htons(ETH_P_8021Q) ? VLAN_HLEN : 0);
 728         else
 729                 mtu = mutable->mtu;
 730
 731         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
 732                 struct iphdr *old_iph = ip_hdr(skb);
 733
 734                 frag_off |= old_iph->frag_off & htons(IP_DF);
 735                 mtu = max(mtu, IP_MIN_MTU);
 736
 737                 if ((old_iph->frag_off & htons(IP_DF)) &&
 738                     mtu < ntohs(old_iph->tot_len)) {
 739                         if (tnl_frag_needed(vport, mutable, skb, mtu, OVS_CB(skb)->tun_id))
 740                                 goto drop;
 741                 }
 742         }
 743 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 744         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 745                 unsigned int packet_length = skb->len - ETH_HLEN
 746                         - (eth_hdr(skb)->h_proto == htons(ETH_P_8021Q) ? VLAN_HLEN : 0);
 747
 748                 mtu = max(mtu, IPV6_MIN_MTU);
 749
 750                 /* IPv6 requires PMTUD if the packet is above the minimum MTU. */
 751                 if (packet_length > IPV6_MIN_MTU)
 752                         frag_off = htons(IP_DF);
 753
 754                 if (mtu < packet_length) {
 755                         if (tnl_frag_needed(vport, mutable, skb, mtu, OVS_CB(skb)->tun_id))
 756                                 goto drop;
 757                 }
 758         }
 759 #endif
 760
 761         *frag_offp = frag_off;
 762         return true;
 763
 764 drop:
 765         *frag_offp = 0;
 766         return false;
 767 }
 768
 769 static void create_tunnel_header(const struct vport *vport,
 770                                  const struct tnl_mutable_config *mutable,
 771                                  const struct rtable *rt, void *header)
 772 {
 773         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 774         struct iphdr *iph = header;
 775
 776         iph->version    = 4;
 777         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
 778         iph->frag_off   = htons(IP_DF);
 779         iph->protocol   = tnl_vport->tnl_ops->ipproto;
 780         iph->tos        = mutable->tos;
 781         iph->daddr      = rt->rt_dst;
 782         iph->saddr      = rt->rt_src;
 783         iph->ttl        = mutable->ttl;
 784         if (!iph->ttl)
 785                 iph->ttl = dst_metric(&rt_dst(rt), RTAX_HOPLIMIT);
 786
 787         tnl_vport->tnl_ops->build_header(vport, mutable, iph + 1);
 788 }
 789
 790 static inline void *get_cached_header(const struct tnl_cache *cache)
 791 {
 792         return (void *)cache + ALIGN(sizeof(struct tnl_cache), CACHE_DATA_ALIGN);
 793 }
 794
 795 static inline bool check_cache_valid(const struct tnl_cache *cache,
 796                                      const struct tnl_mutable_config *mutable)
 797 {
 798         return cache &&
 799 #ifdef NEED_CACHE_TIMEOUT
 800                 time_before(jiffies, cache->expiration) &&
 801 #endif
 802 #ifdef HAVE_RT_GENID
 803                 atomic_read(&init_net.ipv4.rt_genid) == cache->rt->rt_genid &&
 804 #endif
 805 #ifdef HAVE_HH_SEQ
 806                 rt_dst(cache->rt).hh->hh_lock.sequence == cache->hh_seq &&
 807 #endif
 808                 mutable->seq == cache->mutable_seq &&
 809                 (!is_internal_dev(rt_dst(cache->rt).dev) ||
 810                 (cache->flow && !cache->flow->dead));
 811 }
 812
 813 static int cache_cleaner_cb(struct tbl_node *tbl_node, void *aux)
 814 {
 815         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_table_cast(tbl_node);
 816         const struct tnl_mutable_config *mutable = rcu_dereference(tnl_vport->mutable);
 817         const struct tnl_cache *cache = rcu_dereference(tnl_vport->cache);
 818
 819         if (cache && !check_cache_valid(cache, mutable) &&
 820             spin_trylock_bh(&tnl_vport->cache_lock)) {
 821                 assign_cache_rcu(tnl_vport_to_vport(tnl_vport), NULL);
 822                 spin_unlock_bh(&tnl_vport->cache_lock);
 823         }
 824
 825         return 0;
 826 }
 827
 828 static void cache_cleaner(struct work_struct *work)
 829 {
 830         schedule_cache_cleaner();
 831
 832         rcu_read_lock();
 833         tbl_foreach(rcu_dereference(port_table), cache_cleaner_cb, NULL);
 834         rcu_read_unlock();
 835 }
 836
 837 static inline void create_eth_hdr(struct tnl_cache *cache,
 838                                   const struct rtable *rt)
 839 {
 840         void *cache_data = get_cached_header(cache);
 841         int hh_len = rt_dst(rt).hh->hh_len;
 842         int hh_off = HH_DATA_ALIGN(rt_dst(rt).hh->hh_len) - hh_len;
 843
 844 #ifdef HAVE_HH_SEQ
 845         unsigned hh_seq;
 846
 847         do {
 848                 hh_seq = read_seqbegin(&rt_dst(rt).hh->hh_lock);
 849                 memcpy(cache_data, (void *)rt_dst(rt).hh->hh_data + hh_off, hh_len);
 850         } while (read_seqretry(&rt_dst(rt).hh->hh_lock, hh_seq));
 851
 852         cache->hh_seq = hh_seq;
 853 #else
 854         read_lock_bh(&rt_dst(rt).hh->hh_lock);
 855         memcpy(cache_data, (void *)rt_dst(rt).hh->hh_data + hh_off, hh_len);
 856         read_unlock_bh(&rt_dst(rt).hh->hh_lock);
 857 #endif
 858 }
 859
 860 static struct tnl_cache *build_cache(struct vport *vport,
 861                                      const struct tnl_mutable_config *mutable,
 862                                      struct rtable *rt)
 863 {
 864         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 865         struct tnl_cache *cache;
 866         void *cache_data;
 867         int cache_len;
 868
 869         if (!(mutable->flags & TNL_F_HDR_CACHE))
 870                 return NULL;
 871
 872         /*
 873          * If there is no entry in the ARP cache or if this device does not
 874          * support hard header caching just fall back to the IP stack.
 875          */
 876         if (!rt_dst(rt).hh)
 877                 return NULL;
 878
 879         /*
 880          * If lock is contended fall back to directly building the header.
 881          * We're not going to help performance by sitting here spinning.
 882          */
 883         if (!spin_trylock_bh(&tnl_vport->cache_lock))
 884                 return NULL;
 885
 886         cache = cache_dereference(tnl_vport);
 887         if (check_cache_valid(cache, mutable))
 888                 goto unlock;
 889         else
 890                 cache = NULL;
 891
 892         cache_len = rt_dst(rt).hh->hh_len + mutable->tunnel_hlen;
 893
 894         cache = kzalloc(ALIGN(sizeof(struct tnl_cache), CACHE_DATA_ALIGN) +
 895                         cache_len, GFP_ATOMIC);
 896         if (!cache)
 897                 goto unlock;
 898
 899         cache->len = cache_len;
 900
 901         create_eth_hdr(cache, rt);
 902         cache_data = get_cached_header(cache) + rt_dst(rt).hh->hh_len;
 903
 904         create_tunnel_header(vport, mutable, rt, cache_data);
 905
 906         cache->mutable_seq = mutable->seq;
 907         cache->rt = rt;
 908 #ifdef NEED_CACHE_TIMEOUT
 909         cache->expiration = jiffies + tnl_vport->cache_exp_interval;
 910 #endif
 911
 912         if (is_internal_dev(rt_dst(rt).dev)) {
 913                 struct sw_flow_key flow_key;
 914                 struct tbl_node *flow_node;
 915                 struct vport *dst_vport;
 916                 struct sk_buff *skb;
 917                 bool is_frag;
 918                 int err;
 919
 920                 dst_vport = internal_dev_get_vport(rt_dst(rt).dev);
 921                 if (!dst_vport)
 922                         goto done;
 923
 924                 skb = alloc_skb(cache->len, GFP_ATOMIC);
 925                 if (!skb)
 926                         goto done;
 927
 928                 __skb_put(skb, cache->len);
 929                 memcpy(skb->data, get_cached_header(cache), cache->len);
 930
 931                 err = flow_extract(skb, dst_vport->port_no, &flow_key, &is_frag);
 932
 933                 kfree_skb(skb);
 934                 if (err || is_frag)
 935                         goto done;
 936
 937                 flow_node = tbl_lookup(rcu_dereference(dst_vport->dp->table),
 938                                        &flow_key, flow_hash(&flow_key),
 939                                        flow_cmp);
 940                 if (flow_node) {
 941                         struct sw_flow *flow = flow_cast(flow_node);
 942
 943                         cache->flow = flow;
 944                         flow_hold(flow);
 945                 }
 946         }
 947
 948 done:
 949         assign_cache_rcu(vport, cache);
 950
 951 unlock:
 952         spin_unlock_bh(&tnl_vport->cache_lock);
 953
 954         return cache;
 955 }
 956
 957 static struct rtable *find_route(struct vport *vport,
 958                                  const struct tnl_mutable_config *mutable,
 959                                  u8 tos, struct tnl_cache **cache)
 960 {
 961         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 962         struct tnl_cache *cur_cache = rcu_dereference(tnl_vport->cache);
 963
 964         *cache = NULL;
 965         tos = RT_TOS(tos);
 966
 967         if (likely(tos == mutable->tos && check_cache_valid(cur_cache, mutable))) {
 968                 *cache = cur_cache;
 969                 return cur_cache->rt;
 970         } else {
 971                 struct rtable *rt;
 972                 struct flowi fl = { .nl_u = { .ip4_u =
 973                                               { .daddr = mutable->daddr,
 974                                                 .saddr = mutable->saddr,
 975                                                 .tos = tos } },
 976                                     .proto = tnl_vport->tnl_ops->ipproto };
 977
 978                 if (unlikely(ip_route_output_key(&init_net, &rt, &fl)))
 979                         return NULL;
 980
 981                 if (likely(tos == mutable->tos))
 982                         *cache = build_cache(vport, mutable, rt);
 983
 984                 return rt;
 985         }
 986 }
 987
 988 static struct sk_buff *check_headroom(struct sk_buff *skb, int headroom)
 989 {
 990         if (skb_headroom(skb) < headroom || skb_header_cloned(skb)) {
 991                 struct sk_buff *nskb = skb_realloc_headroom(skb, headroom + 16);
 992                 if (unlikely(!nskb)) {
 993                         kfree_skb(skb);
 994                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 995                 }
 996
 997                 set_skb_csum_bits(skb, nskb);
 998
 999                 if (skb->sk)
1000                         skb_set_owner_w(nskb, skb->sk);
1001
1002                 kfree_skb(skb);
1003                 return nskb;
1004         }
1005
1006         return skb;
1007 }
1008
1009 static inline bool need_linearize(const struct sk_buff *skb)
1010 {
1011         int i;
1012
1013         if (unlikely(skb_shinfo(skb)->frag_list))
1014                 return true;
1015
1016         /*
1017          * Generally speaking we should linearize if there are paged frags.
1018          * However, if all of the refcounts are 1 we know nobody else can
1019          * change them from underneath us and we can skip the linearization.
1020          */
1021         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++)
1022                 if (unlikely(page_count(skb_shinfo(skb)->frags[0].page) > 1))
1023                         return true;
1024
1025         return false;
1026 }
1027
1028 static struct sk_buff *handle_offloads(struct sk_buff *skb,
1029                                        const struct tnl_mutable_config *mutable,
1030                                        const struct rtable *rt)
1031 {
1032         int min_headroom;
1033         int err;
1034
1035         forward_ip_summed(skb);
1036
1037         err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
1038         if (unlikely(err))
1039                 goto error_free;
1040
1041         min_headroom = LL_RESERVED_SPACE(rt_dst(rt).dev) + rt_dst(rt).header_len
1042                         + mutable->tunnel_hlen;
1043
1044         if (skb_is_gso(skb)) {
1045                 struct sk_buff *nskb;
1046
1047                 /*
1048                  * If we are doing GSO on a pskb it is better to make sure that
1049                  * the headroom is correct now.  We will only have to copy the
1050                  * portion in the linear data area and GSO will preserve
1051                  * headroom when it creates the segments.  This is particularly
1052                  * beneficial on Xen where we get a lot of GSO pskbs.
1053                  * Conversely, we avoid copying if it is just to get our own
1054                  * writable clone because GSO will do the copy for us.
1055                  */
1056                 if (skb_headroom(skb) < min_headroom) {
1057                         skb = check_headroom(skb, min_headroom);
1058                         if (IS_ERR(skb)) {
1059                                 err = PTR_ERR(skb);
1060                                 goto error;
1061                         }
1062                 }
1063
1064                 nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
1065                 kfree_skb(skb);
1066                 if (IS_ERR(nskb)) {
1067                         err = PTR_ERR(nskb);
1068                         goto error;
1069                 }
1070
1071                 skb = nskb;
1072         } else {
1073                 skb = check_headroom(skb, min_headroom);
1074                 if (IS_ERR(skb)) {
1075                         err = PTR_ERR(skb);
1076                         goto error;
1077                 }
1078
1079                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
1080                         /*
1081                          * Pages aren't locked and could change at any time.
1082                          * If this happens after we compute the checksum, the
1083                          * checksum will be wrong.  We linearize now to avoid
1084                          * this problem.
1085                          */
1086                         if (unlikely(need_linearize(skb))) {
1087                                 err = __skb_linearize(skb);
1088                                 if (unlikely(err))
1089                                         goto error_free;
1090                         }
1091
1092                         err = skb_checksum_help(skb);
1093                         if (unlikely(err))
1094                                 goto error_free;
1095                 } else if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
1096                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1097         }
1098
1099         return skb;
1100
1101 error_free:
1102         kfree_skb(skb);
1103 error:
1104         return ERR_PTR(err);
1105 }
1106
1107 static int send_frags(struct sk_buff *skb,
1108                       const struct tnl_mutable_config *mutable)
1109 {
1110         int sent_len;
1111         int err;
1112
1113         sent_len = 0;
1114         while (skb) {
1115                 struct sk_buff *next = skb->next;
1116                 int frag_len = skb->len - mutable->tunnel_hlen;
1117
1118                 skb->next = NULL;
1119                 memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
1120
1121                 err = ip_local_out(skb);
1122                 if (likely(net_xmit_eval(err) == 0))
1123                         sent_len += frag_len;
1124                 else {
1125                         skb = next;
1126                         goto free_frags;
1127                 }
1128
1129                 skb = next;
1130         }
1131
1132         return sent_len;
1133
1134 free_frags:
1135         /*
1136          * There's no point in continuing to send fragments once one has been
1137          * dropped so just free the rest.  This may help improve the congestion
1138          * that caused the first packet to be dropped.
1139          */
1140         tnl_free_linked_skbs(skb);
1141         return sent_len;
1142 }
1143
1144 int tnl_send(struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
1145 {
1146         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1147         const struct tnl_mutable_config *mutable = rcu_dereference(tnl_vport->mutable);
1148
1149         enum vport_err_type err = VPORT_E_TX_ERROR;
1150         struct rtable *rt;
1151         struct dst_entry *unattached_dst = NULL;
1152         struct tnl_cache *cache;
1153         int sent_len = 0;
1154         __be16 frag_off;
1155         u8 ttl;
1156         u8 inner_tos;
1157         u8 tos;
1158
1159         /* Validate the protocol headers before we try to use them. */
1160         if (skb->protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
1161                 if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, VLAN_ETH_HLEN)))
1162                         goto error_free;
1163
1164                 skb->protocol = vlan_eth_hdr(skb)->h_vlan_encapsulated_proto;
1165                 skb_set_network_header(skb, VLAN_ETH_HLEN);
1166         }
1167
1168         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
1169                 if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, skb_network_offset(skb)
1170                     + sizeof(struct iphdr))))
1171                         skb->protocol = 0;
1172         }
1173 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
1174         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
1175                 if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, skb_network_offset(skb)
1176                     + sizeof(struct ipv6hdr))))
1177                         skb->protocol = 0;
1178         }
1179 #endif
1180
1181         /* ToS */
1182         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
1183                 inner_tos = ip_hdr(skb)->tos;
1184 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
1185         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
1186                 inner_tos = ipv6_get_dsfield(ipv6_hdr(skb));
1187 #endif
1188         else
1189                 inner_tos = 0;
1190
1191         if (mutable->flags & TNL_F_TOS_INHERIT)
1192                 tos = inner_tos;
1193         else
1194                 tos = mutable->tos;
1195
1196         tos = INET_ECN_encapsulate(tos, inner_tos);
1197
1198         /* Route lookup */
1199         rt = find_route(vport, mutable, tos, &cache);
1200         if (unlikely(!rt))
1201                 goto error_free;
1202         if (unlikely(!cache))
1203                 unattached_dst = &rt_dst(rt);
1204
1205         /* Reset SKB */
1206         nf_reset(skb);
1207         secpath_reset(skb);
1208         skb_dst_drop(skb);
1209
1210         /* Offloading */
1211         skb = handle_offloads(skb, mutable, rt);
1212         if (IS_ERR(skb))
1213                 goto error;
1214
1215         /* MTU */
1216         if (unlikely(!check_mtu(skb, vport, mutable, rt, &frag_off))) {
1217                 err = VPORT_E_TX_DROPPED;
1218                 goto error_free;
1219         }
1220
1221         /*
1222          * If we are over the MTU, allow the IP stack to handle fragmentation.
1223          * Fragmentation is a slow path anyways.
1224          */
1225         if (unlikely(skb->len + mutable->tunnel_hlen > dst_mtu(&rt_dst(rt)) &&
1226                      cache)) {
1227                 unattached_dst = &rt_dst(rt);
1228                 dst_hold(unattached_dst);
1229                 cache = NULL;
1230         }
1231
1232         /* TTL */
1233         ttl = mutable->ttl;
1234         if (!ttl)
1235                 ttl = dst_metric(&rt_dst(rt), RTAX_HOPLIMIT);
1236
1237         if (mutable->flags & TNL_F_TTL_INHERIT) {
1238                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
1239                         ttl = ip_hdr(skb)->ttl;
1240 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
1241                 else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
1242                         ttl = ipv6_hdr(skb)->hop_limit;
1243 #endif
1244         }
1245
1246         while (skb) {
1247                 struct iphdr *iph;
1248                 struct sk_buff *next_skb = skb->next;
1249                 skb->next = NULL;
1250
1251                 if (likely(cache)) {
1252                         skb_push(skb, cache->len);
1253                         memcpy(skb->data, get_cached_header(cache), cache->len);
1254                         skb_reset_mac_header(skb);
1255                         skb_set_network_header(skb, rt_dst(rt).hh->hh_len);
1256
1257                 } else {
1258                         skb_push(skb, mutable->tunnel_hlen);
1259                         create_tunnel_header(vport, mutable, rt, skb->data);
1260                         skb_reset_network_header(skb);
1261
1262                         if (next_skb)
1263                                 skb_dst_set(skb, dst_clone(unattached_dst));
1264                         else {
1265                                 skb_dst_set(skb, unattached_dst);
1266                                 unattached_dst = NULL;
1267                         }
1268                 }
1269                 skb_set_transport_header(skb, skb_network_offset(skb) + sizeof(struct iphdr));
1270
1271                 iph = ip_hdr(skb);
1272                 iph->tos = tos;
1273                 iph->ttl = ttl;
1274                 iph->frag_off = frag_off;
1275                 ip_select_ident(iph, &rt_dst(rt), NULL);
1276
1277                 skb = tnl_vport->tnl_ops->update_header(vport, mutable, &rt_dst(rt), skb);
1278                 if (unlikely(!skb))
1279                         goto next;
1280
1281                 if (likely(cache)) {
1282                         int orig_len = skb->len - cache->len;
1283                         struct vport *cache_vport = internal_dev_get_vport(rt_dst(rt).dev);
1284
1285                         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
1286                         iph = ip_hdr(skb);
1287                         iph->tot_len = htons(skb->len - skb_network_offset(skb));
1288                         ip_send_check(iph);
1289
1290                         if (cache_vport) {
1291                                 OVS_CB(skb)->flow = cache->flow;
1292                                 compute_ip_summed(skb, true);
1293                                 vport_receive(cache_vport, skb);
1294                                 sent_len += orig_len;
1295                         } else {
1296                                 int xmit_err;
1297
1298                                 skb->dev = rt_dst(rt).dev;
1299                                 xmit_err = dev_queue_xmit(skb);
1300
1301                                 if (likely(net_xmit_eval(xmit_err) == 0))
1302                                         sent_len += orig_len;
1303                         }
1304                 } else
1305                         sent_len += send_frags(skb, mutable);
1306
1307 next:
1308                 skb = next_skb;
1309         }
1310
1311         if (unlikely(sent_len == 0))
1312                 vport_record_error(vport, VPORT_E_TX_DROPPED);
1313
1314         goto out;
1315
1316 error_free:
1317         tnl_free_linked_skbs(skb);
1318 error:
1319         dst_release(unattached_dst);
1320         vport_record_error(vport, err);
1321 out:
1322         return sent_len;
1323 }
1324
1325 static const struct nla_policy tnl_policy[ODP_TUNNEL_ATTR_MAX + 1] = {
1326         [ODP_TUNNEL_ATTR_FLAGS]    = { .type = NLA_U32 },
1327         [ODP_TUNNEL_ATTR_DST_IPV4] = { .type = NLA_U32 },
1328         [ODP_TUNNEL_ATTR_SRC_IPV4] = { .type = NLA_U32 },
1329         [ODP_TUNNEL_ATTR_OUT_KEY]  = { .type = NLA_U64 },
1330         [ODP_TUNNEL_ATTR_IN_KEY]   = { .type = NLA_U64 },
1331         [ODP_TUNNEL_ATTR_TOS]      = { .type = NLA_U8 },
1332         [ODP_TUNNEL_ATTR_TTL]      = { .type = NLA_U8 },
1333 };
1334
1335 /* Sets ODP_TUNNEL_ATTR_* fields in 'mutable', which must initially be zeroed. */
1336 static int tnl_set_config(struct nlattr *options, const struct tnl_ops *tnl_ops,
1337                           const struct vport *cur_vport,
1338                           struct tnl_mutable_config *mutable)
1339 {
1340         const struct vport *old_vport;
1341         const struct tnl_mutable_config *old_mutable;
1342         struct nlattr *a[ODP_TUNNEL_ATTR_MAX + 1];
1343         int err;
1344
1345         if (!options)
1346                 return -EINVAL;
1347
1348         err = nla_parse_nested(a, ODP_TUNNEL_ATTR_MAX, options, tnl_policy);
1349         if (err)
1350                 return err;
1351
1352         if (!a[ODP_TUNNEL_ATTR_FLAGS] || !a[ODP_TUNNEL_ATTR_DST_IPV4])
1353                 return -EINVAL;
1354
1355         mutable->flags = nla_get_u32(a[ODP_TUNNEL_ATTR_FLAGS]) & TNL_F_PUBLIC;
1356
1357         if (a[ODP_TUNNEL_ATTR_SRC_IPV4])
1358                 mutable->saddr = nla_get_be32(a[ODP_TUNNEL_ATTR_SRC_IPV4]);
1359         mutable->daddr = nla_get_be32(a[ODP_TUNNEL_ATTR_DST_IPV4]);
1360
1361         if (a[ODP_TUNNEL_ATTR_TOS]) {
1362                 mutable->tos = nla_get_u8(a[ODP_TUNNEL_ATTR_TOS]);
1363                 if (mutable->tos != RT_TOS(mutable->tos))
1364                         return -EINVAL;
1365         }
1366
1367         if (a[ODP_TUNNEL_ATTR_TTL])
1368                 mutable->ttl = nla_get_u8(a[ODP_TUNNEL_ATTR_TTL]);
1369
1370         mutable->tunnel_hlen = tnl_ops->hdr_len(mutable);
1371         if (mutable->tunnel_hlen < 0)
1372                 return mutable->tunnel_hlen;
1373
1374         mutable->tunnel_hlen += sizeof(struct iphdr);
1375
1376         mutable->tunnel_type = tnl_ops->tunnel_type;
1377         if (!a[ODP_TUNNEL_ATTR_IN_KEY]) {
1378                 mutable->tunnel_type |= TNL_T_KEY_MATCH;
1379                 mutable->flags |= TNL_F_IN_KEY_MATCH;
1380         } else {
1381                 mutable->tunnel_type |= TNL_T_KEY_EXACT;
1382                 mutable->in_key = nla_get_be64(a[ODP_TUNNEL_ATTR_IN_KEY]);
1383         }
1384
1385         if (!a[ODP_TUNNEL_ATTR_OUT_KEY])
1386                 mutable->flags |= TNL_F_OUT_KEY_ACTION;
1387         else
1388                 mutable->out_key = nla_get_be64(a[ODP_TUNNEL_ATTR_OUT_KEY]);
1389
1390         old_vport = tnl_find_port(mutable->saddr, mutable->daddr,
1391                                   mutable->in_key, mutable->tunnel_type,
1392                                   &old_mutable);
1393
1394         if (old_vport && old_vport != cur_vport)
1395                 return -EEXIST;
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 struct vport *tnl_create(const struct vport_parms *parms,
1401                          const struct vport_ops *vport_ops,
1402                          const struct tnl_ops *tnl_ops)
1403 {
1404         struct vport *vport;
1405         struct tnl_vport *tnl_vport;
1406         struct tnl_mutable_config *mutable;
1407         int initial_frag_id;
1408         int err;
1409
1410         vport = vport_alloc(sizeof(struct tnl_vport), vport_ops, parms);
1411         if (IS_ERR(vport)) {
1412                 err = PTR_ERR(vport);
1413                 goto error;
1414         }
1415
1416         tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1417
1418         strcpy(tnl_vport->name, parms->name);
1419         tnl_vport->tnl_ops = tnl_ops;
1420
1421         mutable = kzalloc(sizeof(struct tnl_mutable_config), GFP_KERNEL);
1422         if (!mutable) {
1423                 err = -ENOMEM;
1424                 goto error_free_vport;
1425         }
1426
1427         vport_gen_rand_ether_addr(mutable->eth_addr);
1428         mutable->mtu = ETH_DATA_LEN;
1429
1430         get_random_bytes(&initial_frag_id, sizeof(int));
1431         atomic_set(&tnl_vport->frag_id, initial_frag_id);
1432
1433         err = tnl_set_config(parms->options, tnl_ops, NULL, mutable);
1434         if (err)
1435                 goto error_free_mutable;
1436
1437         spin_lock_init(&tnl_vport->cache_lock);
1438
1439 #ifdef NEED_CACHE_TIMEOUT
1440         tnl_vport->cache_exp_interval = MAX_CACHE_EXP -
1441                                        (net_random() % (MAX_CACHE_EXP / 2));
1442 #endif
1443
1444         rcu_assign_pointer(tnl_vport->mutable, mutable);
1445
1446         err = add_port(vport);
1447         if (err)
1448                 goto error_free_mutable;
1449
1450         return vport;
1451
1452 error_free_mutable:
1453         kfree(mutable);
1454 error_free_vport:
1455         vport_free(vport);
1456 error:
1457         return ERR_PTR(err);
1458 }
1459
1460 int tnl_set_options(struct vport *vport, struct nlattr *options)
1461 {
1462         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1463         const struct tnl_mutable_config *old_mutable;
1464         struct tnl_mutable_config *mutable;
1465         int err;
1466
1467         mutable = kzalloc(sizeof(struct tnl_mutable_config), GFP_KERNEL);
1468         if (!mutable) {
1469                 err = -ENOMEM;
1470                 goto error;
1471         }
1472
1473         /* Copy fields whose values should be retained. */
1474         old_mutable = rtnl_dereference(tnl_vport->mutable);
1475         mutable->seq = old_mutable->seq + 1;
1476         memcpy(mutable->eth_addr, old_mutable->eth_addr, ETH_ALEN);
1477         mutable->mtu = old_mutable->mtu;
1478
1479         /* Parse the others configured by userspace. */
1480         err = tnl_set_config(options, tnl_vport->tnl_ops, vport, mutable);
1481         if (err)
1482                 goto error_free;
1483
1484         err = move_port(vport, mutable);
1485         if (err)
1486                 goto error_free;
1487
1488         return 0;
1489
1490 error_free:
1491         kfree(mutable);
1492 error:
1493         return err;
1494 }
1495
1496 int tnl_get_options(const struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
1497 {
1498         const struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1499         const struct tnl_mutable_config *mutable = rcu_dereference_rtnl(tnl_vport->mutable);
1500
1501         NLA_PUT_U32(skb, ODP_TUNNEL_ATTR_FLAGS, mutable->flags & TNL_F_PUBLIC);
1502         NLA_PUT_BE32(skb, ODP_TUNNEL_ATTR_DST_IPV4, mutable->daddr);
1503
1504         if (!(mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH))
1505                 NLA_PUT_BE64(skb, ODP_TUNNEL_ATTR_IN_KEY, mutable->in_key);
1506         if (!(mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION))
1507                 NLA_PUT_BE64(skb, ODP_TUNNEL_ATTR_OUT_KEY, mutable->out_key);
1508         if (mutable->saddr)
1509                 NLA_PUT_BE32(skb, ODP_TUNNEL_ATTR_SRC_IPV4, mutable->saddr);
1510         if (mutable->tos)
1511                 NLA_PUT_U8(skb, ODP_TUNNEL_ATTR_TOS, mutable->tos);
1512         if (mutable->ttl)
1513                 NLA_PUT_U8(skb, ODP_TUNNEL_ATTR_TTL, mutable->ttl);
1514
1515         return 0;
1516
1517 nla_put_failure:
1518         return -EMSGSIZE;
1519 }
1520
1521 static void free_port_rcu(struct rcu_head *rcu)
1522 {
1523         struct tnl_vport *tnl_vport = container_of(rcu,
1524                                                    struct tnl_vport, rcu);
1525
1526         free_cache((struct tnl_cache __force *)tnl_vport->cache);
1527         kfree((struct tnl_mutable __force *)tnl_vport->mutable);
1528         vport_free(tnl_vport_to_vport(tnl_vport));
1529 }
1530
1531 int tnl_destroy(struct vport *vport)
1532 {
1533         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1534         const struct tnl_mutable_config *mutable, *old_mutable;
1535
1536         mutable = rtnl_dereference(tnl_vport->mutable);
1537
1538         if (vport == tnl_find_port(mutable->saddr, mutable->daddr,
1539                                    mutable->in_key, mutable->tunnel_type,
1540                                    &old_mutable))
1541                 del_port(vport);
1542
1543         call_rcu(&tnl_vport->rcu, free_port_rcu);
1544
1545         return 0;
1546 }
1547
1548 int tnl_set_mtu(struct vport *vport, int mtu)
1549 {
1550         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1551         struct tnl_mutable_config *mutable;
1552
1553         mutable = kmemdup(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable),
1554                           sizeof(struct tnl_mutable_config), GFP_KERNEL);
1555         if (!mutable)
1556                 return -ENOMEM;
1557
1558         mutable->mtu = mtu;
1559         assign_config_rcu(vport, mutable);
1560
1561         return 0;
1562 }
1563
1564 int tnl_set_addr(struct vport *vport, const unsigned char *addr)
1565 {
1566         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1567         struct tnl_mutable_config *mutable;
1568
1569         mutable = kmemdup(rtnl_dereference(tnl_vport->mutable),
1570                           sizeof(struct tnl_mutable_config), GFP_KERNEL);
1571         if (!mutable)
1572                 return -ENOMEM;
1573
1574         memcpy(mutable->eth_addr, addr, ETH_ALEN);
1575         assign_config_rcu(vport, mutable);
1576
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 const char *tnl_get_name(const struct vport *vport)
1581 {
1582         const struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1583         return tnl_vport->name;
1584 }
1585
1586 const unsigned char *tnl_get_addr(const struct vport *vport)
1587 {
1588         const struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1589         return rcu_dereference_rtnl(tnl_vport->mutable)->eth_addr;
1590 }
1591
1592 int tnl_get_mtu(const struct vport *vport)
1593 {
1594         const struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
1595         return rcu_dereference_rtnl(tnl_vport->mutable)->mtu;
1596 }
1597
1598 void tnl_free_linked_skbs(struct sk_buff *skb)
1599 {
1600         if (unlikely(!skb))
1601                 return;
1602
1603         while (skb) {
1604                 struct sk_buff *next = skb->next;
1605                 kfree_skb(skb);
1606                 skb = next;
1607         }
1608 }