datapath/actions.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007-2011 Nicira Networks.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  16  * 02110-1301, USA
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  20
  21 #include <linux/skbuff.h>
  22 #include <linux/in.h>
  23 #include <linux/ip.h>
  24 #include <linux/openvswitch.h>
  25 #include <linux/tcp.h>
  26 #include <linux/udp.h>
  27 #include <linux/in6.h>
  28 #include <linux/if_arp.h>
  29 #include <linux/if_vlan.h>
  30 #include <net/ip.h>
  31 #include <net/checksum.h>
  32 #include <net/dsfield.h>
  33
  34 #include "checksum.h"
  35 #include "datapath.h"
  36 #include "vlan.h"
  37 #include "vport.h"
  38
  39 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
  40                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb);
  41
  42 static int make_writable(struct sk_buff *skb, int write_len)
  43 {
  44         if (!skb_cloned(skb) || skb_clone_writable(skb, write_len))
  45                 return 0;
  46
  47         return pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC);
  48 }
  49
  50 /* remove VLAN header from packet and update csum accrodingly. */
  51 static int __pop_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 *current_tci)
  52 {
  53         struct vlan_hdr *vhdr;
  54         int err;
  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         vhdr = (struct vlan_hdr *)(skb->data + ETH_HLEN);
  65         *current_tci = vhdr->h_vlan_TCI;
  66
  67         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
  68         __skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
  69
  70         vlan_set_encap_proto(skb, vhdr);
  71         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
  72         skb_reset_mac_len(skb);
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 static int pop_vlan(struct sk_buff *skb)
  78 {
  79         __be16 tci;
  80         int err;
  81
  82         if (likely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
  83                 vlan_set_tci(skb, 0);
  84         } else {
  85                 if (unlikely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  86                              skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  87                         return 0;
  88
  89                 err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  90                 if (err)
  91                         return err;
  92         }
  93         /* move next vlan tag to hw accel tag */
  94         if (likely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  95                    skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  96                 return 0;
  97
  98         err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  99         if (unlikely(err))
 100                 return err;
 101
 102         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(tci));
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 static int push_vlan(struct sk_buff *skb, const struct ovs_action_push_vlan *vlan)
 107 {
 108         if (unlikely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
 109                 u16 current_tag;
 110
 111                 /* push down current VLAN tag */
 112                 current_tag = vlan_tx_tag_get(skb);
 113
 114                 if (!__vlan_put_tag(skb, current_tag))
 115                         return -ENOMEM;
 116
 117                 if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
 118                         skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(skb->data
 119                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
 120
 121         }
 122         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(vlan->vlan_tci) & ~VLAN_TAG_PRESENT);
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 static int set_eth_addr(struct sk_buff *skb,
 127                         const struct ovs_key_ethernet *eth_key)
 128 {
 129         int err;
 130         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 131         if (unlikely(err))
 132                 return err;
 133
 134         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_key->eth_src, ETH_ALEN);
 135         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, eth_key->eth_dst, ETH_ALEN);
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static void set_ip_addr(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh,
 141                                 __be32 *addr, __be32 new_addr)
 142 {
 143         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
 144
 145         if (nh->protocol == IPPROTO_TCP) {
 146                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
 147                         inet_proto_csum_replace4(&tcp_hdr(skb)->check, skb,
 148                                                  *addr, new_addr, 1);
 149         } else if (nh->protocol == IPPROTO_UDP) {
 150                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr)))
 151                         inet_proto_csum_replace4(&udp_hdr(skb)->check, skb,
 152                                                  *addr, new_addr, 1);
 153         }
 154
 155         csum_replace4(&nh->check, *addr, new_addr);
 156         skb_clear_rxhash(skb);
 157         *addr = new_addr;
 158 }
 159
 160 static void set_ip_ttl(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh, u8 new_ttl)
 161 {
 162         csum_replace2(&nh->check, htons(nh->ttl << 8), htons(new_ttl << 8));
 163         nh->ttl = new_ttl;
 164 }
 165
 166 static int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
 167 {
 168         struct iphdr *nh;
 169         int err;
 170
 171         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 172                                  sizeof(struct iphdr));
 173         if (unlikely(err))
 174                 return err;
 175
 176         nh = ip_hdr(skb);
 177
 178         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr)
 179                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
 180
 181         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr)
 182                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
 183
 184         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos)
 185                 ipv4_change_dsfield(nh, 0, ipv4_key->ipv4_tos);
 186
 187         if (ipv4_key->ipv4_ttl != nh->ttl)
 188                 set_ip_ttl(skb, nh, ipv4_key->ipv4_ttl);
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 194 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
 195                          __be16 new_port, __sum16 *check)
 196 {
 197         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
 198         *port = new_port;
 199         skb_clear_rxhash(skb);
 200 }
 201
 202 static int set_udp_port(struct sk_buff *skb,
 203                         const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
 204 {
 205         struct udphdr *uh;
 206         int err;
 207
 208         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 209                                  sizeof(struct udphdr));
 210         if (unlikely(err))
 211                 return err;
 212
 213         uh = udp_hdr(skb);
 214         if (udp_port_key->udp_src != uh->source)
 215                 set_tp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src, &uh->check);
 216
 217         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest)
 218                 set_tp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst, &uh->check);
 219
 220         return 0;
 221 }
 222
 223 static int set_tcp_port(struct sk_buff *skb,
 224                         const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
 225 {
 226         struct tcphdr *th;
 227         int err;
 228
 229         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 230                                  sizeof(struct tcphdr));
 231         if (unlikely(err))
 232                 return err;
 233
 234         th = tcp_hdr(skb);
 235         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source)
 236                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
 237
 238         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest)
 239                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
 240
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 245 {
 246         struct vport *vport;
 247
 248         if (unlikely(!skb))
 249                 return -ENOMEM;
 250
 251         vport = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 252         if (unlikely(!vport)) {
 253                 kfree_skb(skb);
 254                 return -ENODEV;
 255         }
 256
 257         ovs_vport_send(vport, skb);
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 262                             const struct nlattr *attr)
 263 {
 264         struct dp_upcall_info upcall;
 265         const struct nlattr *a;
 266         int rem;
 267
 268         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 269         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 270         upcall.userdata = NULL;
 271         upcall.pid = 0;
 272
 273         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 274                  a = nla_next(a, &rem)) {
 275                 switch (nla_type(a)) {
 276                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
 277                         upcall.userdata = a;
 278                         break;
 279
 280                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
 281                         upcall.pid = nla_get_u32(a);
 282                         break;
 283                 }
 284         }
 285
 286         return ovs_dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 287 }
 288
 289 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 290                   const struct nlattr *attr)
 291 {
 292         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 293         const struct nlattr *a;
 294         int rem;
 295
 296         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 297                  a = nla_next(a, &rem)) {
 298                 switch (nla_type(a)) {
 299                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 300                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 301                                 return 0;
 302                         break;
 303
 304                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 305                         acts_list = a;
 306                         break;
 307                 }
 308         }
 309
 310         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 311                                                  nla_len(acts_list), true);
 312 }
 313
 314 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
 315                                  const struct nlattr *nested_attr)
 316 {
 317         int err = 0;
 318
 319         switch (nla_type(nested_attr)) {
 320         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
 321                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
 322                 break;
 323
 324         case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
 325                 OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(nested_attr);
 326                 break;
 327
 328         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
 329                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
 330                 break;
 331
 332         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
 333                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
 334                 break;
 335
 336         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
 337                 err = set_tcp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 338                 break;
 339
 340         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
 341                 err = set_udp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 342                 break;
 343         }
 344
 345         return err;
 346 }
 347
 348 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 349 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 350                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb)
 351 {
 352         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 353          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 354          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 355          * is slightly obscure just to avoid that. */
 356         int prev_port = -1;
 357         const struct nlattr *a;
 358         int rem;
 359
 360         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 361              a = nla_next(a, &rem)) {
 362                 int err = 0;
 363
 364                 if (prev_port != -1) {
 365                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 366                         prev_port = -1;
 367                 }
 368
 369                 switch (nla_type(a)) {
 370                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 371                         prev_port = nla_get_u32(a);
 372                         break;
 373
 374                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 375                         output_userspace(dp, skb, a);
 376                         break;
 377
 378                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
 379                         err = push_vlan(skb, nla_data(a));
 380                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
 381                                 return err;
 382                         break;
 383
 384                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
 385                         err = pop_vlan(skb);
 386                         break;
 387
 388                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
 389                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a));
 390                         break;
 391
 392                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 393                         err = sample(dp, skb, a);
 394                         break;
 395                 }
 396
 397                 if (unlikely(err)) {
 398                         kfree_skb(skb);
 399                         return err;
 400                 }
 401         }
 402
 403         if (prev_port != -1) {
 404                 if (keep_skb)
 405                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 406
 407                 do_output(dp, skb, prev_port);
 408         } else if (!keep_skb)
 409                 consume_skb(skb);
 410
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
 415  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop. */
 416 #define MAX_LOOPS 5
 417
 418 struct loop_counter {
 419         u8 count;               /* Count. */
 420         bool looping;           /* Loop detected? */
 421 };
 422
 423 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
 424
 425 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
 426 {
 427         if (net_ratelimit())
 428                 pr_warn("%s: flow looped %d times, dropping\n",
 429                                 ovs_dp_name(dp), MAX_LOOPS);
 430         actions->actions_len = 0;
 431         return -ELOOP;
 432 }
 433
 434 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 435 int ovs_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 436 {
 437         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 438         struct loop_counter *loop;
 439         int error;
 440
 441         /* Check whether we've looped too much. */
 442         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
 443         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 444                 loop->looping = true;
 445         if (unlikely(loop->looping)) {
 446                 error = loop_suppress(dp, acts);
 447                 kfree_skb(skb);
 448                 goto out_loop;
 449         }
 450
 451         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 452         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 453                                          acts->actions_len, false);
 454
 455         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 456         if (unlikely(loop->looping))
 457                 error = loop_suppress(dp, acts);
 458
 459 out_loop:
 460         /* Decrement loop counter. */
 461         if (!--loop->count)
 462                 loop->looping = false;
 463
 464         return error;
 465 }