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 #include <linux/skbuff.h>
  12 #include <linux/in.h>
  13 #include <linux/ip.h>
  14 #include <linux/tcp.h>
  15 #include <linux/udp.h>
  16 #include <linux/in6.h>
  17 #include <linux/if_arp.h>
  18 #include <linux/if_vlan.h>
  19 #include <net/inet_ecn.h>
  20 #include <net/ip.h>
  21 #include <net/checksum.h>
  22
  23 #include "actions.h"
  24 #include "checksum.h"
  25 #include "datapath.h"
  26 #include "loop_counter.h"
  27 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  28 #include "vlan.h"
  29 #include "vport.h"
  30
  31 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
  32                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb);
  33
  34 static int make_writable(struct sk_buff *skb, int write_len)
  35 {
  36         if (!skb_cloned(skb) || skb_clone_writable(skb, write_len))
  37                 return 0;
  38
  39         return pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC);
  40 }
  41
  42 /* remove VLAN header from packet and update csum accrodingly. */
  43 static int __pop_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 *current_tci)
  44 {
  45         struct ethhdr *eh;
  46         struct vlan_ethhdr *veth;
  47         int err;
  48
  49         err = make_writable(skb, VLAN_ETH_HLEN);
  50         if (unlikely(err))
  51                 return err;
  52
  53         if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
  54                 skb->csum = csum_sub(skb->csum, csum_partial(skb->data
  55                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
  56
  57         veth = (struct vlan_ethhdr *) skb->data;
  58         *current_tci = veth->h_vlan_TCI;
  59
  60         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
  61
  62         eh = (struct ethhdr *)__skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
  63
  64         skb->protocol = eh->h_proto;
  65         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
  66
  67         return 0;
  68 }
  69
  70 static int pop_vlan(struct sk_buff *skb)
  71 {
  72         __be16 tci;
  73         int err;
  74
  75         if (likely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
  76                 vlan_set_tci(skb, 0);
  77         } else {
  78                 if (unlikely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  79                     skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  80                         return 0;
  81
  82                 err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  83                 if (err)
  84                         return err;
  85         }
  86         /* move next vlan tag to hw accel tag */
  87         if (likely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  88             skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  89                 return 0;
  90
  91         err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  92         if (unlikely(err))
  93                 return err;
  94
  95         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(tci));
  96         return 0;
  97 }
  98
  99 static int push_vlan(struct sk_buff *skb, __be16 new_tci)
 100 {
 101         if (unlikely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
 102                 u16 current_tag;
 103
 104                 /* push down current VLAN tag */
 105                 current_tag = vlan_tx_tag_get(skb);
 106
 107                 if (!__vlan_put_tag(skb, current_tag))
 108                         return -ENOMEM;
 109
 110                 if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
 111                         skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(skb->data
 112                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
 113
 114         }
 115         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(new_tci));
 116         return 0;
 117 }
 118
 119 static bool is_ip(struct sk_buff *skb)
 120 {
 121         return (OVS_CB(skb)->flow->key.eth.type == htons(ETH_P_IP) &&
 122                 skb->transport_header > skb->network_header);
 123 }
 124
 125 static __sum16 *get_l4_checksum(struct sk_buff *skb)
 126 {
 127         u8 nw_proto = OVS_CB(skb)->flow->key.ip.proto;
 128         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
 129         if (nw_proto == IPPROTO_TCP) {
 130                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
 131                         return &tcp_hdr(skb)->check;
 132         } else if (nw_proto == IPPROTO_UDP) {
 133                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr)))
 134                         return &udp_hdr(skb)->check;
 135         }
 136         return NULL;
 137 }
 138
 139 static int set_nw_addr(struct sk_buff *skb, const struct nlattr *a)
 140 {
 141         __be32 new_nwaddr = nla_get_be32(a);
 142         struct iphdr *nh;
 143         __sum16 *check;
 144         __be32 *nwaddr;
 145         int err;
 146
 147         if (unlikely(!is_ip(skb)))
 148                 return 0;
 149
 150         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 151                                  sizeof(struct iphdr));
 152         if (unlikely(err))
 153                 return err;
 154
 155         nh = ip_hdr(skb);
 156         nwaddr = nla_type(a) == OVS_ACTION_ATTR_SET_NW_SRC ? &nh->saddr : &nh->daddr;
 157
 158         check = get_l4_checksum(skb);
 159         if (likely(check))
 160                 inet_proto_csum_replace4(check, skb, *nwaddr, new_nwaddr, 1);
 161         csum_replace4(&nh->check, *nwaddr, new_nwaddr);
 162
 163         skb_clear_rxhash(skb);
 164
 165         *nwaddr = new_nwaddr;
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static int set_nw_tos(struct sk_buff *skb, u8 nw_tos)
 171 {
 172         struct iphdr *nh = ip_hdr(skb);
 173         u8 old, new;
 174         int err;
 175
 176         if (unlikely(!is_ip(skb)))
 177                 return 0;
 178
 179         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 180                                  sizeof(struct iphdr));
 181         if (unlikely(err))
 182                 return err;
 183
 184         /* Set the DSCP bits and preserve the ECN bits. */
 185         old = nh->tos;
 186         new = nw_tos | (nh->tos & INET_ECN_MASK);
 187         csum_replace4(&nh->check, (__force __be32)old,
 188                                   (__force __be32)new);
 189         nh->tos = new;
 190
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 static int set_tp_port(struct sk_buff *skb, const struct nlattr *a)
 195 {
 196         struct udphdr *th;
 197         __sum16 *check;
 198         __be16 *port;
 199         int err;
 200
 201         if (unlikely(!is_ip(skb)))
 202                 return 0;
 203
 204         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 205                                  sizeof(struct tcphdr));
 206         if (unlikely(err))
 207                 return err;
 208
 209         /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 210         check = get_l4_checksum(skb);
 211         if (unlikely(!check))
 212                 return 0;
 213
 214         /*
 215          * Update port and checksum.
 216          *
 217          * This is OK because source and destination port numbers are at the
 218          * same offsets in both UDP and TCP headers, and get_l4_checksum() only
 219          * supports those protocols.
 220          */
 221         th = udp_hdr(skb);
 222         port = nla_type(a) == OVS_ACTION_ATTR_SET_TP_SRC ? &th->source : &th->dest;
 223         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, nla_get_be16(a), 0);
 224         *port = nla_get_be16(a);
 225         skb_clear_rxhash(skb);
 226
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 231 {
 232         struct vport *vport;
 233
 234         if (unlikely(!skb))
 235                 return -ENOMEM;
 236
 237         vport = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 238         if (unlikely(!vport)) {
 239                 kfree_skb(skb);
 240                 return -ENODEV;
 241         }
 242
 243         vport_send(vport, skb);
 244         return 0;
 245 }
 246
 247 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, u64 arg)
 248 {
 249         struct dp_upcall_info upcall;
 250
 251         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 252         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 253         upcall.userdata = arg;
 254         return dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 255 }
 256
 257 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 258                   const struct nlattr *attr)
 259 {
 260         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 261         const struct nlattr *a;
 262         int rem;
 263
 264         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 265                  a = nla_next(a, &rem)) {
 266                 switch (nla_type(a)) {
 267                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 268                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 269                                 return 0;
 270                         break;
 271
 272                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 273                         acts_list = a;
 274                         break;
 275                 }
 276         }
 277
 278         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 279                                                  nla_len(acts_list), true);
 280 }
 281
 282 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 283 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 284                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb)
 285 {
 286         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 287          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 288          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 289          * is slightly obscure just to avoid that. */
 290         int prev_port = -1;
 291         u32 priority = skb->priority;
 292         const struct nlattr *a;
 293         int rem;
 294
 295         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 296              a = nla_next(a, &rem)) {
 297                 int err = 0;
 298
 299                 if (prev_port != -1) {
 300                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 301                         prev_port = -1;
 302                 }
 303
 304                 switch (nla_type(a)) {
 305                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 306                         prev_port = nla_get_u32(a);
 307                         break;
 308
 309                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 310                         output_userspace(dp, skb, nla_get_u64(a));
 311                         break;
 312
 313                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_TUNNEL:
 314                         OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(a);
 315                         break;
 316
 317                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
 318                         err = push_vlan(skb, nla_get_be16(a));
 319                         if (unlikely(err)) /* skb already freed */
 320                                 return err;
 321                         break;
 322
 323                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
 324                         err = pop_vlan(skb);
 325                         break;
 326
 327                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_DL_SRC:
 328                         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 329                         if (likely(!err))
 330                                 memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, nla_data(a), ETH_ALEN);
 331                         break;
 332
 333                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_DL_DST:
 334                         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 335                         if (likely(!err))
 336                                 memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, nla_data(a), ETH_ALEN);
 337                         break;
 338
 339                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_NW_SRC:
 340                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_NW_DST:
 341                         err = set_nw_addr(skb, a);
 342                         break;
 343
 344                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_NW_TOS:
 345                         err = set_nw_tos(skb, nla_get_u8(a));
 346                         break;
 347
 348                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_TP_SRC:
 349                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_TP_DST:
 350                         err = set_tp_port(skb, a);
 351                         break;
 352
 353                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_PRIORITY:
 354                         skb->priority = nla_get_u32(a);
 355                         break;
 356
 357                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_PRIORITY:
 358                         skb->priority = priority;
 359                         break;
 360
 361                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 362                         err = sample(dp, skb, a);
 363                         break;
 364
 365                 }
 366                 if (unlikely(err)) {
 367                         kfree_skb(skb);
 368                         return err;
 369                 }
 370         }
 371
 372         if (prev_port != -1) {
 373                 if (keep_skb)
 374                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 375
 376                 do_output(dp, skb, prev_port);
 377         } else if (!keep_skb)
 378                 consume_skb(skb);
 379
 380         return 0;
 381 }
 382
 383 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 384 int execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 385 {
 386         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 387         struct loop_counter *loop;
 388         int error;
 389
 390         /* Check whether we've looped too much. */
 391         loop = loop_get_counter();
 392         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 393                 loop->looping = true;
 394         if (unlikely(loop->looping)) {
 395                 error = loop_suppress(dp, acts);
 396                 kfree_skb(skb);
 397                 goto out_loop;
 398         }
 399
 400         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 401         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 402                                          acts->actions_len, false);
 403
 404         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 405         if (unlikely(loop->looping))
 406                 error = loop_suppress(dp, acts);
 407
 408 out_loop:
 409         /* Decrement loop counter. */
 410         if (!--loop->count)
 411                 loop->looping = false;
 412         loop_put_counter();
 413
 414         return error;
 415 }