datapath/actions.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007-2012 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  16  * 02110-1301, USA
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  20
  21 #include <linux/skbuff.h>
  22 #include <linux/in.h>
  23 #include <linux/ip.h>
  24 #include <linux/openvswitch.h>
  25 #include <linux/tcp.h>
  26 #include <linux/udp.h>
  27 #include <linux/in6.h>
  28 #include <linux/if_arp.h>
  29 #include <linux/if_vlan.h>
  30 #include <net/ip.h>
  31 #include <net/checksum.h>
  32 #include <net/dsfield.h>
  33
  34 #include "checksum.h"
  35 #include "datapath.h"
  36 #include "vlan.h"
  37 #include "vport.h"
  38
  39 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
  40                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb);
  41
  42 static int make_writable(struct sk_buff *skb, int write_len)
  43 {
  44         if (!skb_cloned(skb) || skb_clone_writable(skb, write_len))
  45                 return 0;
  46
  47         return pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC);
  48 }
  49
  50 /* remove VLAN header from packet and update csum accrodingly. */
  51 static int __pop_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 *current_tci)
  52 {
  53         struct vlan_hdr *vhdr;
  54         int err;
  55
  56         err = make_writable(skb, VLAN_ETH_HLEN);
  57         if (unlikely(err))
  58                 return err;
  59
  60         if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
  61                 skb->csum = csum_sub(skb->csum, csum_partial(skb->data
  62                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
  63
  64         vhdr = (struct vlan_hdr *)(skb->data + ETH_HLEN);
  65         *current_tci = vhdr->h_vlan_TCI;
  66
  67         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
  68         __skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
  69
  70         vlan_set_encap_proto(skb, vhdr);
  71         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
  72         skb_reset_mac_len(skb);
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 static int pop_vlan(struct sk_buff *skb)
  78 {
  79         __be16 tci;
  80         int err;
  81
  82         if (likely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
  83                 vlan_set_tci(skb, 0);
  84         } else {
  85                 if (unlikely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  86                              skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  87                         return 0;
  88
  89                 err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  90                 if (err)
  91                         return err;
  92         }
  93         /* move next vlan tag to hw accel tag */
  94         if (likely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  95                    skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  96                 return 0;
  97
  98         err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  99         if (unlikely(err))
 100                 return err;
 101
 102         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(tci));
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 static int push_vlan(struct sk_buff *skb, const struct ovs_action_push_vlan *vlan)
 107 {
 108         if (unlikely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
 109                 u16 current_tag;
 110
 111                 /* push down current VLAN tag */
 112                 current_tag = vlan_tx_tag_get(skb);
 113
 114                 if (!__vlan_put_tag(skb, current_tag))
 115                         return -ENOMEM;
 116
 117                 if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
 118                         skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(skb->data
 119                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
 120
 121         }
 122         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(vlan->vlan_tci) & ~VLAN_TAG_PRESENT);
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 static int set_eth_addr(struct sk_buff *skb,
 127                         const struct ovs_key_ethernet *eth_key)
 128 {
 129         int err;
 130         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 131         if (unlikely(err))
 132                 return err;
 133
 134         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_key->eth_src, ETH_ALEN);
 135         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, eth_key->eth_dst, ETH_ALEN);
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static void set_ip_addr(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh,
 141                                 __be32 *addr, __be32 new_addr)
 142 {
 143         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
 144
 145         if (nh->protocol == IPPROTO_TCP) {
 146                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
 147                         inet_proto_csum_replace4(&tcp_hdr(skb)->check, skb,
 148                                                  *addr, new_addr, 1);
 149         } else if (nh->protocol == IPPROTO_UDP) {
 150                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr))) {
 151                         struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
 152
 153                         if (uh->check ||
 154                             get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_PARTIAL) {
 155                                 inet_proto_csum_replace4(&uh->check, skb,
 156                                                          *addr, new_addr, 1);
 157                                 if (!uh->check)
 158                                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 159                         }
 160                 }
 161         }
 162
 163         csum_replace4(&nh->check, *addr, new_addr);
 164         skb_clear_rxhash(skb);
 165         *addr = new_addr;
 166 }
 167
 168 static void set_ip_ttl(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh, u8 new_ttl)
 169 {
 170         csum_replace2(&nh->check, htons(nh->ttl << 8), htons(new_ttl << 8));
 171         nh->ttl = new_ttl;
 172 }
 173
 174 static int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
 175 {
 176         struct iphdr *nh;
 177         int err;
 178
 179         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 180                                  sizeof(struct iphdr));
 181         if (unlikely(err))
 182                 return err;
 183
 184         nh = ip_hdr(skb);
 185
 186         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr)
 187                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
 188
 189         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr)
 190                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
 191
 192         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos)
 193                 ipv4_change_dsfield(nh, 0, ipv4_key->ipv4_tos);
 194
 195         if (ipv4_key->ipv4_ttl != nh->ttl)
 196                 set_ip_ttl(skb, nh, ipv4_key->ipv4_ttl);
 197
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 202 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
 203                          __be16 new_port, __sum16 *check)
 204 {
 205         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
 206         *port = new_port;
 207         skb_clear_rxhash(skb);
 208 }
 209
 210 static void set_udp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port, __be16 new_port)
 211 {
 212         struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
 213
 214         if (uh->check && get_ip_summed(skb) != OVS_CSUM_PARTIAL) {
 215                 set_tp_port(skb, port, new_port, &uh->check);
 216
 217                 if (!uh->check)
 218                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 219         } else {
 220                 *port = new_port;
 221                 skb_clear_rxhash(skb);
 222         }
 223 }
 224
 225 static int set_udp(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
 226 {
 227         struct udphdr *uh;
 228         int err;
 229
 230         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 231                                  sizeof(struct udphdr));
 232         if (unlikely(err))
 233                 return err;
 234
 235         uh = udp_hdr(skb);
 236         if (udp_port_key->udp_src != uh->source)
 237                 set_udp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src);
 238
 239         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest)
 240                 set_udp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst);
 241
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 static int set_tcp(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
 246 {
 247         struct tcphdr *th;
 248         int err;
 249
 250         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 251                                  sizeof(struct tcphdr));
 252         if (unlikely(err))
 253                 return err;
 254
 255         th = tcp_hdr(skb);
 256         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source)
 257                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
 258
 259         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest)
 260                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
 261
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 266 {
 267         struct vport *vport;
 268
 269         if (unlikely(!skb))
 270                 return -ENOMEM;
 271
 272         vport = ovs_vport_rcu(dp, out_port);
 273         if (unlikely(!vport)) {
 274                 kfree_skb(skb);
 275                 return -ENODEV;
 276         }
 277
 278         ovs_vport_send(vport, skb);
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 283                             const struct nlattr *attr)
 284 {
 285         struct dp_upcall_info upcall;
 286         const struct nlattr *a;
 287         int rem;
 288
 289         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 290         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 291         upcall.userdata = NULL;
 292         upcall.pid = 0;
 293
 294         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 295                  a = nla_next(a, &rem)) {
 296                 switch (nla_type(a)) {
 297                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
 298                         upcall.userdata = a;
 299                         break;
 300
 301                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
 302                         upcall.pid = nla_get_u32(a);
 303                         break;
 304                 }
 305         }
 306
 307         return ovs_dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 308 }
 309
 310 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 311                   const struct nlattr *attr)
 312 {
 313         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 314         const struct nlattr *a;
 315         int rem;
 316
 317         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 318                  a = nla_next(a, &rem)) {
 319                 switch (nla_type(a)) {
 320                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 321                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 322                                 return 0;
 323                         break;
 324
 325                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 326                         acts_list = a;
 327                         break;
 328                 }
 329         }
 330
 331         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 332                                                  nla_len(acts_list), true);
 333 }
 334
 335 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
 336                                  const struct nlattr *nested_attr)
 337 {
 338         int err = 0;
 339
 340         switch (nla_type(nested_attr)) {
 341         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
 342                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
 343                 break;
 344
 345         case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
 346                 OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(nested_attr);
 347                 break;
 348
 349         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
 350                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
 351                 break;
 352
 353         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
 354                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
 355                 break;
 356
 357         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
 358                 err = set_tcp(skb, nla_data(nested_attr));
 359                 break;
 360
 361         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
 362                 err = set_udp(skb, nla_data(nested_attr));
 363                 break;
 364         }
 365
 366         return err;
 367 }
 368
 369 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 370 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 371                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb)
 372 {
 373         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 374          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 375          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 376          * is slightly obscure just to avoid that. */
 377         int prev_port = -1;
 378         const struct nlattr *a;
 379         int rem;
 380
 381         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 382              a = nla_next(a, &rem)) {
 383                 int err = 0;
 384
 385                 if (prev_port != -1) {
 386                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 387                         prev_port = -1;
 388                 }
 389
 390                 switch (nla_type(a)) {
 391                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 392                         prev_port = nla_get_u32(a);
 393                         break;
 394
 395                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 396                         output_userspace(dp, skb, a);
 397                         break;
 398
 399                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
 400                         err = push_vlan(skb, nla_data(a));
 401                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
 402                                 return err;
 403                         break;
 404
 405                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
 406                         err = pop_vlan(skb);
 407                         break;
 408
 409                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
 410                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a));
 411                         break;
 412
 413                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 414                         err = sample(dp, skb, a);
 415                         break;
 416                 }
 417
 418                 if (unlikely(err)) {
 419                         kfree_skb(skb);
 420                         return err;
 421                 }
 422         }
 423
 424         if (prev_port != -1) {
 425                 if (keep_skb)
 426                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 427
 428                 do_output(dp, skb, prev_port);
 429         } else if (!keep_skb)
 430                 consume_skb(skb);
 431
 432         return 0;
 433 }
 434
 435 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
 436  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop. */
 437 #define MAX_LOOPS 5
 438
 439 struct loop_counter {
 440         u8 count;               /* Count. */
 441         bool looping;           /* Loop detected? */
 442 };
 443
 444 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
 445
 446 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
 447 {
 448         if (net_ratelimit())
 449                 pr_warn("%s: flow looped %d times, dropping\n",
 450                                 ovs_dp_name(dp), MAX_LOOPS);
 451         actions->actions_len = 0;
 452         return -ELOOP;
 453 }
 454
 455 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 456 int ovs_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 457 {
 458         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 459         struct loop_counter *loop;
 460         int error;
 461
 462         /* Check whether we've looped too much. */
 463         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
 464         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 465                 loop->looping = true;
 466         if (unlikely(loop->looping)) {
 467                 error = loop_suppress(dp, acts);
 468                 kfree_skb(skb);
 469                 goto out_loop;
 470         }
 471
 472         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 473         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 474                                          acts->actions_len, false);
 475
 476         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 477         if (unlikely(loop->looping))
 478                 error = loop_suppress(dp, acts);
 479
 480 out_loop:
 481         /* Decrement loop counter. */
 482         if (!--loop->count)
 483                 loop->looping = false;
 484
 485         return error;
 486 }