datapath/actions.c

   1 /*
   2  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   3  * Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
   4  *
   5  * Significant portions of this file may be copied from parts of the Linux
   6  * kernel, by Linus Torvalds and others.
   7  */
   8
   9 /* Functions for executing flow actions. */
  10
  11 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  12
  13 #include <linux/skbuff.h>
  14 #include <linux/in.h>
  15 #include <linux/ip.h>
  16 #include <linux/openvswitch.h>
  17 #include <linux/tcp.h>
  18 #include <linux/udp.h>
  19 #include <linux/in6.h>
  20 #include <linux/if_arp.h>
  21 #include <linux/if_vlan.h>
  22 #include <net/inet_ecn.h>
  23 #include <net/ip.h>
  24 #include <net/checksum.h>
  25
  26 #include "actions.h"
  27 #include "checksum.h"
  28 #include "datapath.h"
  29 #include "vlan.h"
  30 #include "vport.h"
  31
  32 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
  33                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb);
  34
  35 static int make_writable(struct sk_buff *skb, int write_len)
  36 {
  37         if (!skb_cloned(skb) || skb_clone_writable(skb, write_len))
  38                 return 0;
  39
  40         return pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC);
  41 }
  42
  43 /* remove VLAN header from packet and update csum accrodingly. */
  44 static int __pop_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 *current_tci)
  45 {
  46         struct ethhdr *eh;
  47         struct vlan_ethhdr *veth;
  48         int err;
  49
  50         err = make_writable(skb, VLAN_ETH_HLEN);
  51         if (unlikely(err))
  52                 return err;
  53
  54         if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
  55                 skb->csum = csum_sub(skb->csum, csum_partial(skb->data
  56                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
  57
  58         veth = (struct vlan_ethhdr *) skb->data;
  59         *current_tci = veth->h_vlan_TCI;
  60
  61         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
  62
  63         eh = (struct ethhdr *)__skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
  64
  65         skb->protocol = eh->h_proto;
  66         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
  67
  68         return 0;
  69 }
  70
  71 static int pop_vlan(struct sk_buff *skb)
  72 {
  73         __be16 tci;
  74         int err;
  75
  76         if (likely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
  77                 vlan_set_tci(skb, 0);
  78         } else {
  79                 if (unlikely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  80                              skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  81                         return 0;
  82
  83                 err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  84                 if (err)
  85                         return err;
  86         }
  87         /* move next vlan tag to hw accel tag */
  88         if (likely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  89                    skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  90                 return 0;
  91
  92         err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  93         if (unlikely(err))
  94                 return err;
  95
  96         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(tci));
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 static int push_vlan(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_8021q *q_key)
 101 {
 102         if (unlikely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
 103                 u16 current_tag;
 104
 105                 /* push down current VLAN tag */
 106                 current_tag = vlan_tx_tag_get(skb);
 107
 108                 if (!__vlan_put_tag(skb, current_tag))
 109                         return -ENOMEM;
 110
 111                 if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
 112                         skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(skb->data
 113                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
 114
 115         }
 116         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(q_key->q_tci));
 117         return 0;
 118 }
 119
 120 static int set_eth_addr(struct sk_buff *skb,
 121                         const struct ovs_key_ethernet *eth_key)
 122 {
 123         int err;
 124         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 125         if (unlikely(err))
 126                 return err;
 127
 128         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_key->eth_src, ETH_HLEN);
 129         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, eth_key->eth_dst, ETH_HLEN);
 130
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static void set_ip_addr(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh,
 135                                 __be32 *addr, __be32 new_addr)
 136 {
 137         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
 138
 139         if (nh->protocol == IPPROTO_TCP) {
 140                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
 141                         inet_proto_csum_replace4(&tcp_hdr(skb)->check, skb,
 142                                                  *addr, new_addr, 1);
 143         } else if (nh->protocol == IPPROTO_UDP) {
 144                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr)))
 145                         inet_proto_csum_replace4(&udp_hdr(skb)->check, skb,
 146                                                  *addr, new_addr, 1);
 147         }
 148
 149         csum_replace4(&nh->check, *addr, new_addr);
 150         skb_clear_rxhash(skb);
 151         *addr = new_addr;
 152 }
 153
 154 static void set_ip_tos(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh, u8 new_tos)
 155 {
 156         u8 old, new;
 157
 158         /* Set the DSCP bits and preserve the ECN bits. */
 159         old = nh->tos;
 160         new = new_tos | (nh->tos & INET_ECN_MASK);
 161         csum_replace2(&nh->check, htons(old), htons(new));
 162         nh->tos = new;
 163 }
 164
 165 static int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
 166 {
 167         struct iphdr *nh;
 168         int err;
 169
 170         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 171                                  sizeof(struct iphdr));
 172         if (unlikely(err))
 173                 return err;
 174
 175         nh = ip_hdr(skb);
 176
 177         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr)
 178                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
 179
 180         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr)
 181                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
 182
 183         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos)
 184                 set_ip_tos(skb, nh, ipv4_key->ipv4_tos);
 185
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 190 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
 191                          __be16 new_port, __sum16 *check)
 192 {
 193         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
 194         *port = new_port;
 195         skb_clear_rxhash(skb);
 196 }
 197
 198 static int set_udp_port(struct sk_buff *skb,
 199                         const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
 200 {
 201         struct udphdr *uh;
 202         int err;
 203
 204         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 205                                  sizeof(struct udphdr));
 206         if (unlikely(err))
 207                 return err;
 208
 209         uh = udp_hdr(skb);
 210         if (udp_port_key->udp_src != uh->source)
 211                 set_tp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src, &uh->check);
 212
 213         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest)
 214                 set_tp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst, &uh->check);
 215
 216         return 0;
 217 }
 218
 219 static int set_tcp_port(struct sk_buff *skb,
 220                         const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
 221 {
 222         struct tcphdr *th;
 223         int err;
 224
 225         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 226                                  sizeof(struct tcphdr));
 227         if (unlikely(err))
 228                 return err;
 229
 230         th = tcp_hdr(skb);
 231         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source)
 232                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
 233
 234         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest)
 235                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
 236
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 241 {
 242         struct vport *vport;
 243
 244         if (unlikely(!skb))
 245                 return -ENOMEM;
 246
 247         vport = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 248         if (unlikely(!vport)) {
 249                 kfree_skb(skb);
 250                 return -ENODEV;
 251         }
 252
 253         vport_send(vport, skb);
 254         return 0;
 255 }
 256
 257 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 258                             const struct nlattr *attr)
 259 {
 260         struct dp_upcall_info upcall;
 261         const struct nlattr *a;
 262         int rem;
 263
 264         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 265         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 266         upcall.userdata = NULL;
 267         upcall.pid = 0;
 268
 269         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 270                  a = nla_next(a, &rem)) {
 271                 switch (nla_type(a)) {
 272                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
 273                         upcall.userdata = a;
 274                         break;
 275
 276                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
 277                         upcall.pid = nla_get_u32(a);
 278                         break;
 279                 }
 280         }
 281
 282         return dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 283 }
 284
 285 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 286                   const struct nlattr *attr)
 287 {
 288         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 289         const struct nlattr *a;
 290         int rem;
 291
 292         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 293                  a = nla_next(a, &rem)) {
 294                 switch (nla_type(a)) {
 295                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 296                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 297                                 return 0;
 298                         break;
 299
 300                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 301                         acts_list = a;
 302                         break;
 303                 }
 304         }
 305
 306         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 307                                                  nla_len(acts_list), true);
 308 }
 309
 310 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
 311                                  const struct nlattr *nested_attr)
 312 {
 313         int err = 0;
 314
 315         switch (nla_type(nested_attr)) {
 316         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
 317                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
 318                 break;
 319
 320         case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
 321                 OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(nested_attr);
 322                 break;
 323
 324         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
 325                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
 326                 break;
 327
 328         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
 329                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
 330                 break;
 331
 332         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
 333                 err = set_tcp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 334                 break;
 335
 336         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
 337                 err = set_udp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 338                 break;
 339         }
 340
 341         return err;
 342 }
 343
 344 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 345 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 346                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb)
 347 {
 348         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 349          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 350          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 351          * is slightly obscure just to avoid that. */
 352         int prev_port = -1;
 353         const struct nlattr *a;
 354         int rem;
 355
 356         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 357              a = nla_next(a, &rem)) {
 358                 int err = 0;
 359
 360                 if (prev_port != -1) {
 361                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 362                         prev_port = -1;
 363                 }
 364
 365                 switch (nla_type(a)) {
 366                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 367                         prev_port = nla_get_u32(a);
 368                         break;
 369
 370                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 371                         output_userspace(dp, skb, a);
 372                         break;
 373
 374                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH:
 375                         /* Only supported push action is on vlan tag. */
 376                         err = push_vlan(skb, nla_data(nla_data(a)));
 377                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
 378                                 return err;
 379                         break;
 380
 381                 case OVS_ACTION_ATTR_POP:
 382                         /* Only supported pop action is on vlan tag. */
 383                         err = pop_vlan(skb);
 384                         break;
 385
 386                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
 387                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a));
 388                         break;
 389
 390                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 391                         err = sample(dp, skb, a);
 392                         break;
 393                 }
 394
 395                 if (unlikely(err)) {
 396                         kfree_skb(skb);
 397                         return err;
 398                 }
 399         }
 400
 401         if (prev_port != -1) {
 402                 if (keep_skb)
 403                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 404
 405                 do_output(dp, skb, prev_port);
 406         } else if (!keep_skb)
 407                 consume_skb(skb);
 408
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
 413  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop. */
 414 #define MAX_LOOPS 5
 415
 416 struct loop_counter {
 417         u8 count;               /* Count. */
 418         bool looping;           /* Loop detected? */
 419 };
 420
 421 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
 422
 423 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
 424 {
 425         if (net_ratelimit())
 426                 pr_warn("%s: flow looped %d times, dropping\n",
 427                                 dp_name(dp), MAX_LOOPS);
 428         actions->actions_len = 0;
 429         return -ELOOP;
 430 }
 431
 432 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 433 int execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 434 {
 435         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 436         struct loop_counter *loop;
 437         int error;
 438
 439         /* Check whether we've looped too much. */
 440         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
 441         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 442                 loop->looping = true;
 443         if (unlikely(loop->looping)) {
 444                 error = loop_suppress(dp, acts);
 445                 kfree_skb(skb);
 446                 goto out_loop;
 447         }
 448
 449         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 450         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 451                                          acts->actions_len, false);
 452
 453         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 454         if (unlikely(loop->looping))
 455                 error = loop_suppress(dp, acts);
 456
 457 out_loop:
 458         /* Decrement loop counter. */
 459         if (!--loop->count)
 460                 loop->looping = false;
 461
 462         return error;
 463 }