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 *, struct sk_buff *,
  32                               struct sw_flow_actions *acts);
  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 static int strip_vlan(struct sk_buff *skb)
  43 {
  44         struct ethhdr *eh;
  45         int err;
  46
  47         if (vlan_tx_tag_present(skb)) {
  48                 vlan_set_tci(skb, 0);
  49                 return 0;
  50         }
  51
  52         if (unlikely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  53             skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  54                 return 0;
  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         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
  65
  66         eh = (struct ethhdr *)skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
  67
  68         skb->protocol = eh->h_proto;
  69         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
  70
  71         return 0;
  72 }
  73
  74 static int modify_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 tci)
  75 {
  76         if (!vlan_tx_tag_present(skb) && skb->protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
  77                 int err;
  78
  79                 if (unlikely(skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  80                         return 0;
  81
  82                 err = strip_vlan(skb);
  83                 if (unlikely(err))
  84                         return err;
  85         }
  86
  87         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(tci));
  88
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 static bool is_ip(struct sk_buff *skb)
  93 {
  94         return (OVS_CB(skb)->flow->key.eth.type == htons(ETH_P_IP) &&
  95                 skb->transport_header > skb->network_header);
  96 }
  97
  98 static __sum16 *get_l4_checksum(struct sk_buff *skb)
  99 {
 100         u8 nw_proto = OVS_CB(skb)->flow->key.ip.proto;
 101         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
 102         if (nw_proto == IPPROTO_TCP) {
 103                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
 104                         return &tcp_hdr(skb)->check;
 105         } else if (nw_proto == IPPROTO_UDP) {
 106                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr)))
 107                         return &udp_hdr(skb)->check;
 108         }
 109         return NULL;
 110 }
 111
 112 static int set_nw_addr(struct sk_buff *skb, const struct nlattr *a)
 113 {
 114         __be32 new_nwaddr = nla_get_be32(a);
 115         struct iphdr *nh;
 116         __sum16 *check;
 117         __be32 *nwaddr;
 118         int err;
 119
 120         if (unlikely(!is_ip(skb)))
 121                 return 0;
 122
 123         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 124                                  sizeof(struct iphdr));
 125         if (unlikely(err))
 126                 return err;
 127
 128         nh = ip_hdr(skb);
 129         nwaddr = nla_type(a) == ODP_ACTION_ATTR_SET_NW_SRC ? &nh->saddr : &nh->daddr;
 130
 131         check = get_l4_checksum(skb);
 132         if (likely(check))
 133                 inet_proto_csum_replace4(check, skb, *nwaddr, new_nwaddr, 1);
 134         csum_replace4(&nh->check, *nwaddr, new_nwaddr);
 135
 136         skb_clear_rxhash(skb);
 137
 138         *nwaddr = new_nwaddr;
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static int set_nw_tos(struct sk_buff *skb, u8 nw_tos)
 144 {
 145         struct iphdr *nh = ip_hdr(skb);
 146         u8 old, new;
 147         int err;
 148
 149         if (unlikely(!is_ip(skb)))
 150                 return 0;
 151
 152         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 153                                  sizeof(struct iphdr));
 154         if (unlikely(err))
 155                 return err;
 156
 157         /* Set the DSCP bits and preserve the ECN bits. */
 158         old = nh->tos;
 159         new = nw_tos | (nh->tos & INET_ECN_MASK);
 160         csum_replace4(&nh->check, (__force __be32)old,
 161                                   (__force __be32)new);
 162         nh->tos = new;
 163
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 static int set_tp_port(struct sk_buff *skb, const struct nlattr *a)
 168 {
 169         struct udphdr *th;
 170         __sum16 *check;
 171         __be16 *port;
 172         int err;
 173
 174         if (unlikely(!is_ip(skb)))
 175                 return 0;
 176
 177         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 178                                  sizeof(struct tcphdr));
 179         if (unlikely(err))
 180                 return err;
 181
 182         /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 183         check = get_l4_checksum(skb);
 184         if (unlikely(!check))
 185                 return 0;
 186
 187         /*
 188          * Update port and checksum.
 189          *
 190          * This is OK because source and destination port numbers are at the
 191          * same offsets in both UDP and TCP headers, and get_l4_checksum() only
 192          * supports those protocols.
 193          */
 194         th = udp_hdr(skb);
 195         port = nla_type(a) == ODP_ACTION_ATTR_SET_TP_SRC ? &th->source : &th->dest;
 196         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, nla_get_be16(a), 0);
 197         *port = nla_get_be16(a);
 198         skb_clear_rxhash(skb);
 199
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 static void do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 204 {
 205         struct vport *p;
 206
 207         if (!skb)
 208                 goto error;
 209
 210         p = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 211         if (!p)
 212                 goto error;
 213
 214         vport_send(p, skb);
 215         return;
 216
 217 error:
 218         kfree_skb(skb);
 219 }
 220
 221 static int output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, u64 arg)
 222 {
 223         struct dp_upcall_info upcall;
 224
 225         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 226         if (!skb)
 227                 return -ENOMEM;
 228
 229         upcall.cmd = ODP_PACKET_CMD_ACTION;
 230         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 231         upcall.userdata = arg;
 232         upcall.sample_pool = 0;
 233         upcall.actions = NULL;
 234         upcall.actions_len = 0;
 235         return dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 236 }
 237
 238 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 239 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 240                               struct sw_flow_actions *acts)
 241 {
 242         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 243          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 244          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 245          * is slightly obscure just to avoid that. */
 246         int prev_port = -1;
 247         u32 priority = skb->priority;
 248         const struct nlattr *a;
 249         int rem;
 250
 251         for (a = acts->actions, rem = acts->actions_len; rem > 0;
 252              a = nla_next(a, &rem)) {
 253                 int err = 0;
 254
 255                 if (prev_port != -1) {
 256                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 257                         prev_port = -1;
 258                 }
 259
 260                 switch (nla_type(a)) {
 261                 case ODP_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 262                         prev_port = nla_get_u32(a);
 263                         break;
 264
 265                 case ODP_ACTION_ATTR_CONTROLLER:
 266                         err = output_control(dp, skb, nla_get_u64(a));
 267                         break;
 268
 269                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_TUNNEL:
 270                         OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(a);
 271                         break;
 272
 273                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_DL_TCI:
 274                         err = modify_vlan_tci(skb, nla_get_be16(a));
 275                         break;
 276
 277                 case ODP_ACTION_ATTR_STRIP_VLAN:
 278                         err = strip_vlan(skb);
 279                         break;
 280
 281                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_DL_SRC:
 282                         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 283                         if (likely(!err))
 284                                 memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, nla_data(a), ETH_ALEN);
 285                         break;
 286
 287                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_DL_DST:
 288                         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 289                         if (likely(!err))
 290                                 memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, nla_data(a), ETH_ALEN);
 291                         break;
 292
 293                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_NW_SRC:
 294                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_NW_DST:
 295                         err = set_nw_addr(skb, a);
 296                         break;
 297
 298                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_NW_TOS:
 299                         err = set_nw_tos(skb, nla_get_u8(a));
 300                         break;
 301
 302                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_TP_SRC:
 303                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_TP_DST:
 304                         err = set_tp_port(skb, a);
 305                         break;
 306
 307                 case ODP_ACTION_ATTR_SET_PRIORITY:
 308                         skb->priority = nla_get_u32(a);
 309                         break;
 310
 311                 case ODP_ACTION_ATTR_POP_PRIORITY:
 312                         skb->priority = priority;
 313                         break;
 314                 }
 315
 316                 if (unlikely(err)) {
 317                         kfree_skb(skb);
 318                         return err;
 319                 }
 320         }
 321
 322         if (prev_port != -1)
 323                 do_output(dp, skb, prev_port);
 324         else
 325                 consume_skb(skb);
 326
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 static void sflow_sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 331                          struct sw_flow_actions *acts)
 332 {
 333         struct sk_buff *nskb;
 334         struct vport *p = OVS_CB(skb)->vport;
 335         struct dp_upcall_info upcall;
 336
 337         if (unlikely(!p))
 338                 return;
 339
 340         atomic_inc(&p->sflow_pool);
 341         if (net_random() >= dp->sflow_probability)
 342                 return;
 343
 344         nskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 345         if (unlikely(!nskb))
 346                 return;
 347
 348         upcall.cmd = ODP_PACKET_CMD_SAMPLE;
 349         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 350         upcall.userdata = 0;
 351         upcall.sample_pool = atomic_read(&p->sflow_pool);
 352         upcall.actions = acts->actions;
 353         upcall.actions_len = acts->actions_len;
 354         dp_upcall(dp, nskb, &upcall);
 355 }
 356
 357 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 358 int execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 359 {
 360         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 361         struct loop_counter *loop;
 362         int error;
 363
 364         /* Check whether we've looped too much. */
 365         loop = loop_get_counter();
 366         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 367                 loop->looping = true;
 368         if (unlikely(loop->looping)) {
 369                 error = loop_suppress(dp, acts);
 370                 kfree_skb(skb);
 371                 goto out_loop;
 372         }
 373
 374         /* Really execute actions. */
 375         if (dp->sflow_probability)
 376                 sflow_sample(dp, skb, acts);
 377         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 378         error = do_execute_actions(dp, skb, acts);
 379
 380         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 381         if (unlikely(loop->looping))
 382                 error = loop_suppress(dp, acts);
 383
 384 out_loop:
 385         /* Decrement loop counter. */
 386         if (!--loop->count)
 387                 loop->looping = false;
 388         loop_put_counter();
 389
 390         return error;
 391 }