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 ethhdr *eh;
  54         struct vlan_ethhdr *veth;
  55         int err;
  56
  57         err = make_writable(skb, VLAN_ETH_HLEN);
  58         if (unlikely(err))
  59                 return err;
  60
  61         if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
  62                 skb->csum = csum_sub(skb->csum, csum_partial(skb->data
  63                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
  64
  65         veth = (struct vlan_ethhdr *) skb->data;
  66         *current_tci = veth->h_vlan_TCI;
  67
  68         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
  69
  70         eh = (struct ethhdr *)__skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
  71
  72         skb->protocol = eh->h_proto;
  73         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
  74
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 static int pop_vlan(struct sk_buff *skb)
  79 {
  80         __be16 tci;
  81         int err;
  82
  83         if (likely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
  84                 vlan_set_tci(skb, 0);
  85         } else {
  86                 if (unlikely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  87                              skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  88                         return 0;
  89
  90                 err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
  91                 if (err)
  92                         return err;
  93         }
  94         /* move next vlan tag to hw accel tag */
  95         if (likely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
  96                    skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
  97                 return 0;
  98
  99         err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
 100         if (unlikely(err))
 101                 return err;
 102
 103         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(tci));
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 static int push_vlan(struct sk_buff *skb, const struct ovs_action_push_vlan *vlan)
 108 {
 109         if (unlikely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
 110                 u16 current_tag;
 111
 112                 /* push down current VLAN tag */
 113                 current_tag = vlan_tx_tag_get(skb);
 114
 115                 if (!__vlan_put_tag(skb, current_tag))
 116                         return -ENOMEM;
 117
 118                 if (get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_COMPLETE)
 119                         skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(skb->data
 120                                         + ETH_HLEN, VLAN_HLEN, 0));
 121
 122         }
 123         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, ntohs(vlan->vlan_tci) & ~VLAN_TAG_PRESENT);
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 static int set_eth_addr(struct sk_buff *skb,
 128                         const struct ovs_key_ethernet *eth_key)
 129 {
 130         int err;
 131         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
 132         if (unlikely(err))
 133                 return err;
 134
 135         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_key->eth_src, ETH_ALEN);
 136         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, eth_key->eth_dst, ETH_ALEN);
 137
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 static void set_ip_addr(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh,
 142                                 __be32 *addr, __be32 new_addr)
 143 {
 144         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
 145
 146         if (nh->protocol == IPPROTO_TCP) {
 147                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
 148                         inet_proto_csum_replace4(&tcp_hdr(skb)->check, skb,
 149                                                  *addr, new_addr, 1);
 150         } else if (nh->protocol == IPPROTO_UDP) {
 151                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr)))
 152                         inet_proto_csum_replace4(&udp_hdr(skb)->check, skb,
 153                                                  *addr, new_addr, 1);
 154         }
 155
 156         csum_replace4(&nh->check, *addr, new_addr);
 157         skb_clear_rxhash(skb);
 158         *addr = new_addr;
 159 }
 160
 161 static void set_ip_ttl(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh, u8 new_ttl)
 162 {
 163         csum_replace2(&nh->check, htons(nh->ttl << 8), htons(new_ttl << 8));
 164         nh->ttl = new_ttl;
 165 }
 166
 167 static int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
 168 {
 169         struct iphdr *nh;
 170         int err;
 171
 172         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 173                                  sizeof(struct iphdr));
 174         if (unlikely(err))
 175                 return err;
 176
 177         nh = ip_hdr(skb);
 178
 179         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr)
 180                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
 181
 182         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr)
 183                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
 184
 185         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos)
 186                 ipv4_change_dsfield(nh, 0, ipv4_key->ipv4_tos);
 187
 188         if (ipv4_key->ipv4_ttl != nh->ttl)
 189                 set_ip_ttl(skb, nh, ipv4_key->ipv4_ttl);
 190
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 195 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
 196                          __be16 new_port, __sum16 *check)
 197 {
 198         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
 199         *port = new_port;
 200         skb_clear_rxhash(skb);
 201 }
 202
 203 static int set_udp_port(struct sk_buff *skb,
 204                         const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
 205 {
 206         struct udphdr *uh;
 207         int err;
 208
 209         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 210                                  sizeof(struct udphdr));
 211         if (unlikely(err))
 212                 return err;
 213
 214         uh = udp_hdr(skb);
 215         if (udp_port_key->udp_src != uh->source)
 216                 set_tp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src, &uh->check);
 217
 218         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest)
 219                 set_tp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst, &uh->check);
 220
 221         return 0;
 222 }
 223
 224 static int set_tcp_port(struct sk_buff *skb,
 225                         const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
 226 {
 227         struct tcphdr *th;
 228         int err;
 229
 230         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 231                                  sizeof(struct tcphdr));
 232         if (unlikely(err))
 233                 return err;
 234
 235         th = tcp_hdr(skb);
 236         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source)
 237                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
 238
 239         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest)
 240                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
 241
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 246 {
 247         struct vport *vport;
 248
 249         if (unlikely(!skb))
 250                 return -ENOMEM;
 251
 252         vport = rcu_dereference(dp->ports[out_port]);
 253         if (unlikely(!vport)) {
 254                 kfree_skb(skb);
 255                 return -ENODEV;
 256         }
 257
 258         vport_send(vport, skb);
 259         return 0;
 260 }
 261
 262 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 263                             const struct nlattr *attr)
 264 {
 265         struct dp_upcall_info upcall;
 266         const struct nlattr *a;
 267         int rem;
 268
 269         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 270         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 271         upcall.userdata = NULL;
 272         upcall.pid = 0;
 273
 274         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 275                  a = nla_next(a, &rem)) {
 276                 switch (nla_type(a)) {
 277                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
 278                         upcall.userdata = a;
 279                         break;
 280
 281                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
 282                         upcall.pid = nla_get_u32(a);
 283                         break;
 284                 }
 285         }
 286
 287         return dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 288 }
 289
 290 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 291                   const struct nlattr *attr)
 292 {
 293         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 294         const struct nlattr *a;
 295         int rem;
 296
 297         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 298                  a = nla_next(a, &rem)) {
 299                 switch (nla_type(a)) {
 300                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 301                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 302                                 return 0;
 303                         break;
 304
 305                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 306                         acts_list = a;
 307                         break;
 308                 }
 309         }
 310
 311         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 312                                                  nla_len(acts_list), true);
 313 }
 314
 315 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
 316                                  const struct nlattr *nested_attr)
 317 {
 318         int err = 0;
 319
 320         switch (nla_type(nested_attr)) {
 321         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
 322                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
 323                 break;
 324
 325         case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
 326                 OVS_CB(skb)->tun_id = nla_get_be64(nested_attr);
 327                 break;
 328
 329         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
 330                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
 331                 break;
 332
 333         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
 334                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
 335                 break;
 336
 337         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
 338                 err = set_tcp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 339                 break;
 340
 341         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
 342                 err = set_udp_port(skb, nla_data(nested_attr));
 343                 break;
 344         }
 345
 346         return err;
 347 }
 348
 349 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 350 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 351                         const struct nlattr *attr, int len, bool keep_skb)
 352 {
 353         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 354          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 355          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 356          * is slightly obscure just to avoid that. */
 357         int prev_port = -1;
 358         const struct nlattr *a;
 359         int rem;
 360
 361         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 362              a = nla_next(a, &rem)) {
 363                 int err = 0;
 364
 365                 if (prev_port != -1) {
 366                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 367                         prev_port = -1;
 368                 }
 369
 370                 switch (nla_type(a)) {
 371                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 372                         prev_port = nla_get_u32(a);
 373                         break;
 374
 375                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 376                         output_userspace(dp, skb, a);
 377                         break;
 378
 379                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
 380                         err = push_vlan(skb, nla_data(a));
 381                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
 382                                 return err;
 383                         break;
 384
 385                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
 386                         err = pop_vlan(skb);
 387                         break;
 388
 389                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
 390                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a));
 391                         break;
 392
 393                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 394                         err = sample(dp, skb, a);
 395                         break;
 396                 }
 397
 398                 if (unlikely(err)) {
 399                         kfree_skb(skb);
 400                         return err;
 401                 }
 402         }
 403
 404         if (prev_port != -1) {
 405                 if (keep_skb)
 406                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 407
 408                 do_output(dp, skb, prev_port);
 409         } else if (!keep_skb)
 410                 consume_skb(skb);
 411
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
 416  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop. */
 417 #define MAX_LOOPS 5
 418
 419 struct loop_counter {
 420         u8 count;               /* Count. */
 421         bool looping;           /* Loop detected? */
 422 };
 423
 424 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
 425
 426 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
 427 {
 428         if (net_ratelimit())
 429                 pr_warn("%s: flow looped %d times, dropping\n",
 430                                 dp_name(dp), MAX_LOOPS);
 431         actions->actions_len = 0;
 432         return -ELOOP;
 433 }
 434
 435 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 436 int execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 437 {
 438         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 439         struct loop_counter *loop;
 440         int error;
 441
 442         /* Check whether we've looped too much. */
 443         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
 444         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 445                 loop->looping = true;
 446         if (unlikely(loop->looping)) {
 447                 error = loop_suppress(dp, acts);
 448                 kfree_skb(skb);
 449                 goto out_loop;
 450         }
 451
 452         OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 453         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 454                                          acts->actions_len, false);
 455
 456         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 457         if (unlikely(loop->looping))
 458                 error = loop_suppress(dp, acts);
 459
 460 out_loop:
 461         /* Decrement loop counter. */
 462         if (!--loop->count)
 463                 loop->looping = false;
 464
 465         return error;
 466 }