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 void set_ip_ttl(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh, u8 new_ttl)
 155 {
 156         csum_replace2(&nh->check, htons(nh->ttl << 8), htons(new_ttl << 8));
 157         nh->ttl = new_ttl;
 158 }
 159
 160 static int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
 161 {
 162         struct iphdr *nh;
 163         int err;
 164
 165         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 166                                  sizeof(struct iphdr));
 167         if (unlikely(err))
 168                 return err;
 169
 170         nh = ip_hdr(skb);
 171
 172         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr)
 173                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
 174
 175         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr)
 176                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
 177
 178         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos)
 179                 ipv4_change_dsfield(nh, 0, ipv4_key->ipv4_tos);
 180
 181         if (ipv4_key->ipv4_ttl != nh->ttl)
 182                 set_ip_ttl(skb, nh, ipv4_key->ipv4_ttl);
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 188 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
 189                          __be16 new_port, __sum16 *check)
 190 {
 191         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
 192         *port = new_port;
 193         skb_clear_rxhash(skb);
 194 }
 195
 196 static int set_udp_port(struct sk_buff *skb,
 197                         const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
 198 {
 199         struct udphdr *uh;
 200         int err;
 201
 202         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 203                                  sizeof(struct udphdr));
 204         if (unlikely(err))
 205                 return err;
 206
 207         uh = udp_hdr(skb);
 208         if (udp_port_key->udp_src != uh->source)
 209                 set_tp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src, &uh->check);
 210
 211         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest)
 212                 set_tp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst, &uh->check);
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static int set_tcp_port(struct sk_buff *skb,
 218                         const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
 219 {
 220         struct tcphdr *th;
 221         int err;
 222
 223         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 224                                  sizeof(struct tcphdr));
 225         if (unlikely(err))
 226                 return err;
 227
 228         th = tcp_hdr(skb);
 229         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source)
 230                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
 231
 232         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest)
 233                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
 234
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 239 {
 240         struct vport *vport;
 241
 242         if (unlikely(!skb))
 243                 return -ENOMEM;
 244
 245         vport = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 246         if (unlikely(!vport)) {
 247                 kfree_skb(skb);
 248                 return -ENODEV;
 249         }
 250
 251         vport_send(vport, skb);
 252         return 0;
 253 }
 254
 255 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 256                             const struct nlattr *attr)
 257 {
 258         struct dp_upcall_info upcall;
 259         const struct nlattr *a;
 260         int rem;
 261
 262         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 263         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 264         upcall.userdata = NULL;
 265         upcall.pid = 0;
 266
 267         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 268                  a = nla_next(a, &rem)) {
 269                 switch (nla_type(a)) {
 270                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
 271                         upcall.userdata = a;
 272                         break;
 273
 274                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
 275                         upcall.pid = nla_get_u32(a);
 276                         break;
 277                 }
 278         }
 279
 280         return dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 281 }
 282
 283 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 284                   const struct nlattr *attr)
 285 {
 286         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 287         const struct nlattr *a;
 288         int rem;
 289
 290         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 291                  a = nla_next(a, &rem)) {
 292                 switch (nla_type(a)) {
 293                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 294                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 295                                 return 0;
 296                         break;
 297
 298                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 299                         acts_list = a;
 300                         break;
 301                 }
 302         }
 303
 304         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 305                                                  nla_len(acts_list), true);
 306 }
 307
 308 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
 309                                  const struct nlattr *nested_attr)
 310 {
 311         int err = 0;
 312
 313         switch (nla_type(nested_attr)) {
 314         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
 315                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
 316                 break;
 317
 318         case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
 319                 OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(nested_attr);
 320                 break;
 321
 322         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
 323                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
 324                 break;
 325
 326         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
 327                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
 328                 break;
 329
 330         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
 331                 err = set_tcp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 332                 break;
 333
 334         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
 335                 err = set_udp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 336                 break;
 337         }
 338
 339         return err;
 340 }
 341
 342 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 343 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 344                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb)
 345 {
 346         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 347          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 348          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 349          * is slightly obscure just to avoid that. */
 350         int prev_port = -1;
 351         const struct nlattr *a;
 352         int rem;
 353
 354         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 355              a = nla_next(a, &rem)) {
 356                 int err = 0;
 357
 358                 if (prev_port != -1) {
 359                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 360                         prev_port = -1;
 361                 }
 362
 363                 switch (nla_type(a)) {
 364                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 365                         prev_port = nla_get_u32(a);
 366                         break;
 367
 368                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 369                         output_userspace(dp, skb, a);
 370                         break;
 371
 372                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH:
 373                         /* Only supported push action is on vlan tag. */
 374                         err = push_vlan(skb, nla_data(nla_data(a)));
 375                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
 376                                 return err;
 377                         break;
 378
 379                 case OVS_ACTION_ATTR_POP:
 380                         /* Only supported pop action is on vlan tag. */
 381                         err = pop_vlan(skb);
 382                         break;
 383
 384                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
 385                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a));
 386                         break;
 387
 388                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 389                         err = sample(dp, skb, a);
 390                         break;
 391                 }
 392
 393                 if (unlikely(err)) {
 394                         kfree_skb(skb);
 395                         return err;
 396                 }
 397         }
 398
 399         if (prev_port != -1) {
 400                 if (keep_skb)
 401                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 402
 403                 do_output(dp, skb, prev_port);
 404         } else if (!keep_skb)
 405                 consume_skb(skb);
 406
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
 411  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop. */
 412 #define MAX_LOOPS 5
 413
 414 struct loop_counter {
 415         u8 count;               /* Count. */
 416         bool looping;           /* Loop detected? */
 417 };
 418
 419 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
 420
 421 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
 422 {
 423         if (net_ratelimit())
 424                 pr_warn("%s: flow looped %d times, dropping\n",
 425                                 dp_name(dp), MAX_LOOPS);
 426         actions->actions_len = 0;
 427         return -ELOOP;
 428 }
 429
 430 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 431 int execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 432 {
 433         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 434         struct loop_counter *loop;
 435         int error;
 436
 437         /* Check whether we've looped too much. */
 438         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
 439         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 440                 loop->looping = true;
 441         if (unlikely(loop->looping)) {
 442                 error = loop_suppress(dp, acts);
 443                 kfree_skb(skb);
 444                 goto out_loop;
 445         }
 446
 447         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 448         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 449                                          acts->actions_len, false);
 450
 451         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 452         if (unlikely(loop->looping))
 453                 error = loop_suppress(dp, acts);
 454
 455 out_loop:
 456         /* Decrement loop counter. */
 457         if (!--loop->count)
 458                 loop->looping = false;
 459
 460         return error;
 461 }