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/ip.h>
  23 #include <net/checksum.h>
  24 #include <net/dsfield.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 int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
 155 {
 156         struct iphdr *nh;
 157         int err;
 158
 159         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 160                                  sizeof(struct iphdr));
 161         if (unlikely(err))
 162                 return err;
 163
 164         nh = ip_hdr(skb);
 165
 166         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr)
 167                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
 168
 169         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr)
 170                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
 171
 172         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos)
 173                 ipv4_change_dsfield(nh, 0, ipv4_key->ipv4_tos);
 174
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 179 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
 180                          __be16 new_port, __sum16 *check)
 181 {
 182         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
 183         *port = new_port;
 184         skb_clear_rxhash(skb);
 185 }
 186
 187 static int set_udp_port(struct sk_buff *skb,
 188                         const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
 189 {
 190         struct udphdr *uh;
 191         int err;
 192
 193         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 194                                  sizeof(struct udphdr));
 195         if (unlikely(err))
 196                 return err;
 197
 198         uh = udp_hdr(skb);
 199         if (udp_port_key->udp_src != uh->source)
 200                 set_tp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src, &uh->check);
 201
 202         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest)
 203                 set_tp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst, &uh->check);
 204
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static int set_tcp_port(struct sk_buff *skb,
 209                         const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
 210 {
 211         struct tcphdr *th;
 212         int err;
 213
 214         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 215                                  sizeof(struct tcphdr));
 216         if (unlikely(err))
 217                 return err;
 218
 219         th = tcp_hdr(skb);
 220         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source)
 221                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
 222
 223         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest)
 224                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
 225
 226         return 0;
 227 }
 228
 229 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 230 {
 231         struct vport *vport;
 232
 233         if (unlikely(!skb))
 234                 return -ENOMEM;
 235
 236         vport = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 237         if (unlikely(!vport)) {
 238                 kfree_skb(skb);
 239                 return -ENODEV;
 240         }
 241
 242         vport_send(vport, skb);
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 247                             const struct nlattr *attr)
 248 {
 249         struct dp_upcall_info upcall;
 250         const struct nlattr *a;
 251         int rem;
 252
 253         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 254         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 255         upcall.userdata = NULL;
 256         upcall.pid = 0;
 257
 258         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 259                  a = nla_next(a, &rem)) {
 260                 switch (nla_type(a)) {
 261                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
 262                         upcall.userdata = a;
 263                         break;
 264
 265                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
 266                         upcall.pid = nla_get_u32(a);
 267                         break;
 268                 }
 269         }
 270
 271         return dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 272 }
 273
 274 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 275                   const struct nlattr *attr)
 276 {
 277         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 278         const struct nlattr *a;
 279         int rem;
 280
 281         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 282                  a = nla_next(a, &rem)) {
 283                 switch (nla_type(a)) {
 284                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 285                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 286                                 return 0;
 287                         break;
 288
 289                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 290                         acts_list = a;
 291                         break;
 292                 }
 293         }
 294
 295         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 296                                                  nla_len(acts_list), true);
 297 }
 298
 299 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
 300                                  const struct nlattr *nested_attr)
 301 {
 302         int err = 0;
 303
 304         switch (nla_type(nested_attr)) {
 305         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
 306                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
 307                 break;
 308
 309         case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
 310                 OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(nested_attr);
 311                 break;
 312
 313         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
 314                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
 315                 break;
 316
 317         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
 318                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
 319                 break;
 320
 321         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
 322                 err = set_tcp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 323                 break;
 324
 325         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
 326                 err = set_udp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 327                 break;
 328         }
 329
 330         return err;
 331 }
 332
 333 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 334 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 335                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb)
 336 {
 337         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 338          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 339          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 340          * is slightly obscure just to avoid that. */
 341         int prev_port = -1;
 342         const struct nlattr *a;
 343         int rem;
 344
 345         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 346              a = nla_next(a, &rem)) {
 347                 int err = 0;
 348
 349                 if (prev_port != -1) {
 350                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 351                         prev_port = -1;
 352                 }
 353
 354                 switch (nla_type(a)) {
 355                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 356                         prev_port = nla_get_u32(a);
 357                         break;
 358
 359                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 360                         output_userspace(dp, skb, a);
 361                         break;
 362
 363                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH:
 364                         /* Only supported push action is on vlan tag. */
 365                         err = push_vlan(skb, nla_data(nla_data(a)));
 366                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
 367                                 return err;
 368                         break;
 369
 370                 case OVS_ACTION_ATTR_POP:
 371                         /* Only supported pop action is on vlan tag. */
 372                         err = pop_vlan(skb);
 373                         break;
 374
 375                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
 376                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a));
 377                         break;
 378
 379                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 380                         err = sample(dp, skb, a);
 381                         break;
 382                 }
 383
 384                 if (unlikely(err)) {
 385                         kfree_skb(skb);
 386                         return err;
 387                 }
 388         }
 389
 390         if (prev_port != -1) {
 391                 if (keep_skb)
 392                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 393
 394                 do_output(dp, skb, prev_port);
 395         } else if (!keep_skb)
 396                 consume_skb(skb);
 397
 398         return 0;
 399 }
 400
 401 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
 402  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop. */
 403 #define MAX_LOOPS 5
 404
 405 struct loop_counter {
 406         u8 count;               /* Count. */
 407         bool looping;           /* Loop detected? */
 408 };
 409
 410 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
 411
 412 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
 413 {
 414         if (net_ratelimit())
 415                 pr_warn("%s: flow looped %d times, dropping\n",
 416                                 dp_name(dp), MAX_LOOPS);
 417         actions->actions_len = 0;
 418         return -ELOOP;
 419 }
 420
 421 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 422 int execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 423 {
 424         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 425         struct loop_counter *loop;
 426         int error;
 427
 428         /* Check whether we've looped too much. */
 429         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
 430         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 431                 loop->looping = true;
 432         if (unlikely(loop->looping)) {
 433                 error = loop_suppress(dp, acts);
 434                 kfree_skb(skb);
 435                 goto out_loop;
 436         }
 437
 438         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 439         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 440                                          acts->actions_len, false);
 441
 442         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 443         if (unlikely(loop->looping))
 444                 error = loop_suppress(dp, acts);
 445
 446 out_loop:
 447         /* Decrement loop counter. */
 448         if (!--loop->count)
 449                 loop->looping = false;
 450
 451         return error;
 452 }