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 /* 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 void do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 231 {
 232         struct vport *p;
 233
 234         if (!skb)
 235                 goto error;
 236
 237         p = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 238         if (!p)
 239                 goto error;
 240
 241         vport_send(p, skb);
 242         return;
 243
 244 error:
 245         kfree_skb(skb);
 246 }
 247
 248 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, u64 arg)
 249 {
 250         struct dp_upcall_info upcall;
 251
 252         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 253         if (!skb)
 254                 return -ENOMEM;
 255
 256         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 257         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 258         upcall.userdata = arg;
 259         upcall.sample_pool = 0;
 260         upcall.actions = NULL;
 261         upcall.actions_len = 0;
 262         return dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 263 }
 264
 265 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 266 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 267                               struct sw_flow_actions *acts)
 268 {
 269         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 270          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 271          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 272          * is slightly obscure just to avoid that. */
 273         int prev_port = -1;
 274         u32 priority = skb->priority;
 275         const struct nlattr *a;
 276         int rem;
 277
 278         for (a = acts->actions, rem = acts->actions_len; rem > 0;
 279              a = nla_next(a, &rem)) {
 280                 int err = 0;
 281
 282                 if (prev_port != -1) {
 283                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 284                         prev_port = -1;
 285                 }
 286
 287                 switch (nla_type(a)) {
 288                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 289                         prev_port = nla_get_u32(a);
 290                         break;
 291
 292                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 293                         output_userspace(dp, skb, nla_get_u64(a));
 294                         break;
 295
 296                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_TUNNEL:
 297                         OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(a);
 298                         break;
 299
 300                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
 301                         err = push_vlan(skb, nla_get_be16(a));
 302                         if (unlikely(err)) /* skb already freed */
 303                                 return err;
 304                         break;
 305
 306                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
 307                         err = pop_vlan(skb);
 308                         break;
 309
 310                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_DL_SRC:
 311                         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 312                         if (likely(!err))
 313                                 memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, nla_data(a), ETH_ALEN);
 314                         break;
 315
 316                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_DL_DST:
 317                         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 318                         if (likely(!err))
 319                                 memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, nla_data(a), ETH_ALEN);
 320                         break;
 321
 322                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_NW_SRC:
 323                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_NW_DST:
 324                         err = set_nw_addr(skb, a);
 325                         break;
 326
 327                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_NW_TOS:
 328                         err = set_nw_tos(skb, nla_get_u8(a));
 329                         break;
 330
 331                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_TP_SRC:
 332                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_TP_DST:
 333                         err = set_tp_port(skb, a);
 334                         break;
 335
 336                 case OVS_ACTION_ATTR_SET_PRIORITY:
 337                         skb->priority = nla_get_u32(a);
 338                         break;
 339
 340                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_PRIORITY:
 341                         skb->priority = priority;
 342                         break;
 343                 }
 344
 345                 if (unlikely(err)) {
 346                         kfree_skb(skb);
 347                         return err;
 348                 }
 349         }
 350
 351         if (prev_port != -1)
 352                 do_output(dp, skb, prev_port);
 353         else
 354                 consume_skb(skb);
 355
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static void sflow_sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 360                          struct sw_flow_actions *acts)
 361 {
 362         struct sk_buff *nskb;
 363         struct vport *p = OVS_CB(skb)->vport;
 364         struct dp_upcall_info upcall;
 365
 366         if (unlikely(!p))
 367                 return;
 368
 369         atomic_inc(&p->sflow_pool);
 370         if (net_random() >= dp->sflow_probability)
 371                 return;
 372
 373         nskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 374         if (unlikely(!nskb))
 375                 return;
 376
 377         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_SAMPLE;
 378         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 379         upcall.userdata = 0;
 380         upcall.sample_pool = atomic_read(&p->sflow_pool);
 381         upcall.actions = acts->actions;
 382         upcall.actions_len = acts->actions_len;
 383         dp_upcall(dp, nskb, &upcall);
 384 }
 385
 386 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 387 int execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 388 {
 389         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 390         struct loop_counter *loop;
 391         int error;
 392
 393         /* Check whether we've looped too much. */
 394         loop = loop_get_counter();
 395         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 396                 loop->looping = true;
 397         if (unlikely(loop->looping)) {
 398                 error = loop_suppress(dp, acts);
 399                 kfree_skb(skb);
 400                 goto out_loop;
 401         }
 402
 403         /* Really execute actions. */
 404         if (dp->sflow_probability)
 405                 sflow_sample(dp, skb, acts);
 406         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 407         error = do_execute_actions(dp, skb, acts);
 408
 409         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 410         if (unlikely(loop->looping))
 411                 error = loop_suppress(dp, acts);
 412
 413 out_loop:
 414         /* Decrement loop counter. */
 415         if (!--loop->count)
 416                 loop->looping = false;
 417         loop_put_counter();
 418
 419         return error;
 420 }