datapath/actions.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007-2012 Nicira, Inc.
   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,
  41                               struct ovs_key_ipv4_tunnel *tun_key, bool keep_skb);
  42
  43 static int make_writable(struct sk_buff *skb, int write_len)
  44 {
  45         if (!skb_cloned(skb) || skb_clone_writable(skb, write_len))
  46                 return 0;
  47
  48         return pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC);
  49 }
  50
  51 /* remove VLAN header from packet and update csum accordingly. */
  52 static int __pop_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 *current_tci)
  53 {
  54         struct vlan_hdr *vhdr;
  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         vhdr = (struct vlan_hdr *)(skb->data + ETH_HLEN);
  66         *current_tci = vhdr->h_vlan_TCI;
  67
  68         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
  69         __skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
  70
  71         vlan_set_encap_proto(skb, vhdr);
  72         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
  73         skb_reset_mac_len(skb);
  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                         struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
 153
 154                         if (uh->check ||
 155                             get_ip_summed(skb) == OVS_CSUM_PARTIAL) {
 156                                 inet_proto_csum_replace4(&uh->check, skb,
 157                                                          *addr, new_addr, 1);
 158                                 if (!uh->check)
 159                                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 160                         }
 161                 }
 162         }
 163
 164         csum_replace4(&nh->check, *addr, new_addr);
 165         skb_clear_rxhash(skb);
 166         *addr = new_addr;
 167 }
 168
 169 static void set_ip_ttl(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh, u8 new_ttl)
 170 {
 171         csum_replace2(&nh->check, htons(nh->ttl << 8), htons(new_ttl << 8));
 172         nh->ttl = new_ttl;
 173 }
 174
 175 static int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
 176 {
 177         struct iphdr *nh;
 178         int err;
 179
 180         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
 181                                  sizeof(struct iphdr));
 182         if (unlikely(err))
 183                 return err;
 184
 185         nh = ip_hdr(skb);
 186
 187         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr)
 188                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
 189
 190         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr)
 191                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
 192
 193         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos)
 194                 ipv4_change_dsfield(nh, 0, ipv4_key->ipv4_tos);
 195
 196         if (ipv4_key->ipv4_ttl != nh->ttl)
 197                 set_ip_ttl(skb, nh, ipv4_key->ipv4_ttl);
 198
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
 203 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
 204                          __be16 new_port, __sum16 *check)
 205 {
 206         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
 207         *port = new_port;
 208         skb_clear_rxhash(skb);
 209 }
 210
 211 static void set_udp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port, __be16 new_port)
 212 {
 213         struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
 214
 215         if (uh->check && get_ip_summed(skb) != OVS_CSUM_PARTIAL) {
 216                 set_tp_port(skb, port, new_port, &uh->check);
 217
 218                 if (!uh->check)
 219                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 220         } else {
 221                 *port = new_port;
 222                 skb_clear_rxhash(skb);
 223         }
 224 }
 225
 226 static int set_udp(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
 227 {
 228         struct udphdr *uh;
 229         int err;
 230
 231         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 232                                  sizeof(struct udphdr));
 233         if (unlikely(err))
 234                 return err;
 235
 236         uh = udp_hdr(skb);
 237         if (udp_port_key->udp_src != uh->source)
 238                 set_udp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src);
 239
 240         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest)
 241                 set_udp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst);
 242
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 static int set_tcp(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
 247 {
 248         struct tcphdr *th;
 249         int err;
 250
 251         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
 252                                  sizeof(struct tcphdr));
 253         if (unlikely(err))
 254                 return err;
 255
 256         th = tcp_hdr(skb);
 257         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source)
 258                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
 259
 260         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest)
 261                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
 262
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 static int do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
 267 {
 268         struct vport *vport;
 269
 270         if (unlikely(!skb))
 271                 return -ENOMEM;
 272
 273         vport = ovs_vport_rcu(dp, out_port);
 274         if (unlikely(!vport)) {
 275                 kfree_skb(skb);
 276                 return -ENODEV;
 277         }
 278
 279         ovs_vport_send(vport, skb);
 280         return 0;
 281 }
 282
 283 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 284                             const struct nlattr *attr)
 285 {
 286         struct dp_upcall_info upcall;
 287         const struct nlattr *a;
 288         int rem;
 289
 290         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
 291         upcall.key = &OVS_CB(skb)->flow->key;
 292         upcall.userdata = NULL;
 293         upcall.pid = 0;
 294
 295         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 296                  a = nla_next(a, &rem)) {
 297                 switch (nla_type(a)) {
 298                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
 299                         upcall.userdata = a;
 300                         break;
 301
 302                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
 303                         upcall.pid = nla_get_u32(a);
 304                         break;
 305                 }
 306         }
 307
 308         return ovs_dp_upcall(dp, skb, &upcall);
 309 }
 310
 311 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 312                   const struct nlattr *attr,
 313                   struct ovs_key_ipv4_tunnel *tun_key)
 314 {
 315         const struct nlattr *acts_list = NULL;
 316         const struct nlattr *a;
 317         int rem;
 318
 319         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
 320                  a = nla_next(a, &rem)) {
 321                 switch (nla_type(a)) {
 322                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
 323                         if (net_random() >= nla_get_u32(a))
 324                                 return 0;
 325                         break;
 326
 327                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
 328                         acts_list = a;
 329                         break;
 330                 }
 331         }
 332
 333         return do_execute_actions(dp, skb, nla_data(acts_list),
 334                                   nla_len(acts_list), tun_key, true);
 335 }
 336
 337 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
 338                                  const struct nlattr *nested_attr,
 339                                  struct ovs_key_ipv4_tunnel *tun_key)
 340 {
 341         int err = 0;
 342
 343         switch (nla_type(nested_attr)) {
 344         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
 345                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
 346                 break;
 347
 348         case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
 349                 /* If we're only using the TUN_ID action, store the value in a
 350                  * temporary instance of struct ovs_key_ipv4_tunnel on the stack.
 351                  * If both IPV4_TUNNEL and TUN_ID are being used together we
 352                  * can't write into the IPV4_TUNNEL action, so make a copy and
 353                  * write into that version.
 354                  */
 355                 if (!OVS_CB(skb)->tun_key)
 356                         memset(tun_key, 0, sizeof(*tun_key));
 357                 else if (OVS_CB(skb)->tun_key != tun_key)
 358                         memcpy(tun_key, OVS_CB(skb)->tun_key, sizeof(*tun_key));
 359                 OVS_CB(skb)->tun_key = tun_key;
 360
 361                 OVS_CB(skb)->tun_key->tun_id = nla_get_be64(nested_attr);
 362                 break;
 363
 364         case OVS_KEY_ATTR_IPV4_TUNNEL:
 365                 OVS_CB(skb)->tun_key = nla_data(nested_attr);
 366                 break;
 367
 368         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
 369                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
 370                 break;
 371
 372         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
 373                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
 374                 break;
 375
 376         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
 377                 err = set_tcp(skb, nla_data(nested_attr));
 378                 break;
 379
 380         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
 381                 err = set_udp(skb, nla_data(nested_attr));
 382                 break;
 383         }
 384
 385         return err;
 386 }
 387
 388 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 389 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
 390                         const struct nlattr *attr, int len,
 391                         struct ovs_key_ipv4_tunnel *tun_key, bool keep_skb)
 392 {
 393         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
 394          * case is just a single output action, so that doing a clone and
 395          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
 396          * is slightly obscure just to avoid that. */
 397         int prev_port = -1;
 398         const struct nlattr *a;
 399         int rem;
 400
 401         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
 402              a = nla_next(a, &rem)) {
 403                 int err = 0;
 404
 405                 if (prev_port != -1) {
 406                         do_output(dp, skb_clone(skb, GFP_ATOMIC), prev_port);
 407                         prev_port = -1;
 408                 }
 409
 410                 switch (nla_type(a)) {
 411                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
 412                         prev_port = nla_get_u32(a);
 413                         break;
 414
 415                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
 416                         output_userspace(dp, skb, a);
 417                         break;
 418
 419                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
 420                         err = push_vlan(skb, nla_data(a));
 421                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
 422                                 return err;
 423                         break;
 424
 425                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
 426                         err = pop_vlan(skb);
 427                         break;
 428
 429                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
 430                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a), tun_key);
 431                         break;
 432
 433                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
 434                         err = sample(dp, skb, a, tun_key);
 435                         break;
 436                 }
 437
 438                 if (unlikely(err)) {
 439                         kfree_skb(skb);
 440                         return err;
 441                 }
 442         }
 443
 444         if (prev_port != -1) {
 445                 if (keep_skb)
 446                         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 447
 448                 do_output(dp, skb, prev_port);
 449         } else if (!keep_skb)
 450                 consume_skb(skb);
 451
 452         return 0;
 453 }
 454
 455 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
 456  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop. */
 457 #define MAX_LOOPS 5
 458
 459 struct loop_counter {
 460         u8 count;               /* Count. */
 461         bool looping;           /* Loop detected? */
 462 };
 463
 464 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
 465
 466 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
 467 {
 468         if (net_ratelimit())
 469                 pr_warn("%s: flow looped %d times, dropping\n",
 470                                 ovs_dp_name(dp), MAX_LOOPS);
 471         actions->actions_len = 0;
 472         return -ELOOP;
 473 }
 474
 475 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
 476 int ovs_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb)
 477 {
 478         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
 479         struct loop_counter *loop;
 480         int error;
 481         struct ovs_key_ipv4_tunnel tun_key;
 482
 483         /* Check whether we've looped too much. */
 484         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
 485         if (unlikely(++loop->count > MAX_LOOPS))
 486                 loop->looping = true;
 487         if (unlikely(loop->looping)) {
 488                 error = loop_suppress(dp, acts);
 489                 kfree_skb(skb);
 490                 goto out_loop;
 491         }
 492
 493         OVS_CB(skb)->tun_key = NULL;
 494         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions,
 495                                          acts->actions_len, &tun_key, false);
 496
 497         /* Check whether sub-actions looped too much. */
 498         if (unlikely(loop->looping))
 499                 error = loop_suppress(dp, acts);
 500
 501 out_loop:
 502         /* Decrement loop counter. */
 503         if (!--loop->count)
 504                 loop->looping = false;
 505
 506         return error;
 507 }