datapath/datapath.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
   3  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   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 managing the dp interface/device. */
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/if_arp.h>
  15 #include <linux/if_bridge.h>
  16 #include <linux/if_vlan.h>
  17 #include <linux/in.h>
  18 #include <linux/ip.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/time.h>
  21 #include <linux/etherdevice.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24 #include <linux/llc.h>
  25 #include <linux/mutex.h>
  26 #include <linux/percpu.h>
  27 #include <linux/rcupdate.h>
  28 #include <linux/tcp.h>
  29 #include <linux/udp.h>
  30 #include <linux/version.h>
  31 #include <linux/ethtool.h>
  32 #include <linux/random.h>
  33 #include <linux/wait.h>
  34 #include <asm/system.h>
  35 #include <asm/div64.h>
  36 #include <asm/bug.h>
  37 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  38 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  39 #include <linux/inetdevice.h>
  40 #include <linux/list.h>
  41 #include <linux/rculist.h>
  42 #include <linux/workqueue.h>
  43 #include <linux/dmi.h>
  44 #include <net/llc.h>
  45
  46 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
  47 #include "datapath.h"
  48 #include "actions.h"
  49 #include "dp_dev.h"
  50 #include "flow.h"
  51
  52 #include "compat.h"
  53
  54
  55 int (*dp_ioctl_hook)(struct net_device *dev, struct ifreq *rq, int cmd);
  56 EXPORT_SYMBOL(dp_ioctl_hook);
  57
  58 /* Datapaths.  Protected on the read side by rcu_read_lock, on the write side
  59  * by dp_mutex.
  60  *
  61  * dp_mutex nests inside the RTNL lock: if you need both you must take the RTNL
  62  * lock first.
  63  *
  64  * It is safe to access the datapath and net_bridge_port structures with just
  65  * dp_mutex.
  66  */
  67 static struct datapath *dps[ODP_MAX];
  68 static DEFINE_MUTEX(dp_mutex);
  69
  70 /* Number of milliseconds between runs of the maintenance thread. */
  71 #define MAINT_SLEEP_MSECS 1000
  72
  73 static int new_nbp(struct datapath *, struct net_device *, int port_no);
  74
  75 /* Must be called with rcu_read_lock or dp_mutex. */
  76 struct datapath *get_dp(int dp_idx)
  77 {
  78         if (dp_idx < 0 || dp_idx >= ODP_MAX)
  79                 return NULL;
  80         return rcu_dereference(dps[dp_idx]);
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_dp);
  83
  84 struct datapath *get_dp_locked(int dp_idx)
  85 {
  86         struct datapath *dp;
  87
  88         mutex_lock(&dp_mutex);
  89         dp = get_dp(dp_idx);
  90         if (dp)
  91                 mutex_lock(&dp->mutex);
  92         mutex_unlock(&dp_mutex);
  93         return dp;
  94 }
  95
  96 static inline size_t br_nlmsg_size(void)
  97 {
  98         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifinfomsg))
  99                + nla_total_size(IFNAMSIZ) /* IFLA_IFNAME */
 100                + nla_total_size(MAX_ADDR_LEN) /* IFLA_ADDRESS */
 101                + nla_total_size(4) /* IFLA_MASTER */
 102                + nla_total_size(4) /* IFLA_MTU */
 103                + nla_total_size(4) /* IFLA_LINK */
 104                + nla_total_size(1); /* IFLA_OPERSTATE */
 105 }
 106
 107 static int dp_fill_ifinfo(struct sk_buff *skb,
 108                           const struct net_bridge_port *port,
 109                           int event, unsigned int flags)
 110 {
 111         const struct datapath *dp = port->dp;
 112         const struct net_device *dev = port->dev;
 113         struct ifinfomsg *hdr;
 114         struct nlmsghdr *nlh;
 115
 116         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, event, sizeof(*hdr), flags);
 117         if (nlh == NULL)
 118                 return -EMSGSIZE;
 119
 120         hdr = nlmsg_data(nlh);
 121         hdr->ifi_family = AF_BRIDGE;
 122         hdr->__ifi_pad = 0;
 123         hdr->ifi_type = dev->type;
 124         hdr->ifi_index = dev->ifindex;
 125         hdr->ifi_flags = dev_get_flags(dev);
 126         hdr->ifi_change = 0;
 127
 128         NLA_PUT_STRING(skb, IFLA_IFNAME, dev->name);
 129         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MASTER, dp->ports[ODPP_LOCAL]->dev->ifindex);
 130         NLA_PUT_U32(skb, IFLA_MTU, dev->mtu);
 131 #ifdef IFLA_OPERSTATE
 132         NLA_PUT_U8(skb, IFLA_OPERSTATE,
 133                    netif_running(dev) ? dev->operstate : IF_OPER_DOWN);
 134 #endif
 135
 136         if (dev->addr_len)
 137                 NLA_PUT(skb, IFLA_ADDRESS, dev->addr_len, dev->dev_addr);
 138
 139         if (dev->ifindex != dev->iflink)
 140                 NLA_PUT_U32(skb, IFLA_LINK, dev->iflink);
 141
 142         return nlmsg_end(skb, nlh);
 143
 144 nla_put_failure:
 145         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 146         return -EMSGSIZE;
 147 }
 148
 149 static void dp_ifinfo_notify(int event, struct net_bridge_port *port)
 150 {
 151         struct net *net = dev_net(port->dev);
 152         struct sk_buff *skb;
 153         int err = -ENOBUFS;
 154
 155         skb = nlmsg_new(br_nlmsg_size(), GFP_KERNEL);
 156         if (skb == NULL)
 157                 goto errout;
 158
 159         err = dp_fill_ifinfo(skb, port, event, 0);
 160         if (err < 0) {
 161                 /* -EMSGSIZE implies BUG in br_nlmsg_size() */
 162                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 163                 kfree_skb(skb);
 164                 goto errout;
 165         }
 166         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_LINK, NULL, GFP_KERNEL);
 167         return;
 168 errout:
 169         if (err < 0)
 170                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_LINK, err);
 171 }
 172
 173 static void release_dp(struct kobject *kobj)
 174 {
 175         struct datapath *dp = container_of(kobj, struct datapath, ifobj);
 176         kfree(dp);
 177 }
 178
 179 struct kobj_type dp_ktype = {
 180         .release = release_dp
 181 };
 182
 183 static int create_dp(int dp_idx, const char __user *devnamep)
 184 {
 185         struct net_device *dp_dev;
 186         char devname[IFNAMSIZ];
 187         struct datapath *dp;
 188         int err;
 189         int i;
 190
 191         if (devnamep) {
 192                 err = -EFAULT;
 193                 if (strncpy_from_user(devname, devnamep, IFNAMSIZ - 1) < 0)
 194                         goto err;
 195                 devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 196         } else {
 197                 snprintf(devname, sizeof devname, "of%d", dp_idx);
 198         }
 199
 200         rtnl_lock();
 201         mutex_lock(&dp_mutex);
 202         err = -ENODEV;
 203         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 204                 goto err_unlock;
 205
 206         /* Exit early if a datapath with that number already exists.
 207          * (We don't use -EEXIST because that's ambiguous with 'devname'
 208          * conflicting with an existing network device name.) */
 209         err = -EBUSY;
 210         if (get_dp(dp_idx))
 211                 goto err_put_module;
 212
 213         err = -ENOMEM;
 214         dp = kzalloc(sizeof *dp, GFP_KERNEL);
 215         if (dp == NULL)
 216                 goto err_put_module;
 217         INIT_LIST_HEAD(&dp->port_list);
 218         mutex_init(&dp->mutex);
 219         dp->dp_idx = dp_idx;
 220         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 221                 skb_queue_head_init(&dp->queues[i]);
 222         init_waitqueue_head(&dp->waitqueue);
 223
 224         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 225          * /sys/class/net/<devname>/brif later, if sysfs is enabled. */
 226         dp->ifobj.kset = NULL;
 227         kobject_init(&dp->ifobj, &dp_ktype);
 228
 229         /* Allocate table. */
 230         err = -ENOMEM;
 231         rcu_assign_pointer(dp->table, dp_table_create(DP_L1_SIZE));
 232         if (!dp->table)
 233                 goto err_free_dp;
 234
 235         /* Set up our datapath device. */
 236         dp_dev = dp_dev_create(dp, devname, ODPP_LOCAL);
 237         err = PTR_ERR(dp_dev);
 238         if (IS_ERR(dp_dev))
 239                 goto err_destroy_table;
 240
 241         err = new_nbp(dp, dp_dev, ODPP_LOCAL);
 242         if (err) {
 243                 dp_dev_destroy(dp_dev);
 244                 goto err_destroy_table;
 245         }
 246
 247         dp->drop_frags = 0;
 248         dp->stats_percpu = alloc_percpu(struct dp_stats_percpu);
 249         if (!dp->stats_percpu)
 250                 goto err_destroy_local_port;
 251
 252         rcu_assign_pointer(dps[dp_idx], dp);
 253         mutex_unlock(&dp_mutex);
 254         rtnl_unlock();
 255
 256         dp_sysfs_add_dp(dp);
 257
 258         return 0;
 259
 260 err_destroy_local_port:
 261         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 262 err_destroy_table:
 263         dp_table_destroy(dp->table, 0);
 264 err_free_dp:
 265         kfree(dp);
 266 err_put_module:
 267         module_put(THIS_MODULE);
 268 err_unlock:
 269         mutex_unlock(&dp_mutex);
 270         rtnl_unlock();
 271 err:
 272         return err;
 273 }
 274
 275 static void do_destroy_dp(struct datapath *dp)
 276 {
 277         struct net_bridge_port *p, *n;
 278         int i;
 279
 280         list_for_each_entry_safe (p, n, &dp->port_list, node)
 281                 if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 282                         dp_del_port(p);
 283
 284         dp_sysfs_del_dp(dp);
 285
 286         rcu_assign_pointer(dps[dp->dp_idx], NULL);
 287
 288         dp_del_port(dp->ports[ODPP_LOCAL]);
 289
 290         dp_table_destroy(dp->table, 1);
 291
 292         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++)
 293                 skb_queue_purge(&dp->queues[i]);
 294         for (i = 0; i < DP_MAX_GROUPS; i++)
 295                 kfree(dp->groups[i]);
 296         free_percpu(dp->stats_percpu);
 297         kobject_put(&dp->ifobj);
 298         module_put(THIS_MODULE);
 299 }
 300
 301 static int destroy_dp(int dp_idx)
 302 {
 303         struct datapath *dp;
 304         int err;
 305
 306         rtnl_lock();
 307         mutex_lock(&dp_mutex);
 308         dp = get_dp(dp_idx);
 309         err = -ENODEV;
 310         if (!dp)
 311                 goto err_unlock;
 312
 313         do_destroy_dp(dp);
 314         err = 0;
 315
 316 err_unlock:
 317         mutex_unlock(&dp_mutex);
 318         rtnl_unlock();
 319         return err;
 320 }
 321
 322 static void release_nbp(struct kobject *kobj)
 323 {
 324         struct net_bridge_port *p = container_of(kobj, struct net_bridge_port, kobj);
 325         kfree(p);
 326 }
 327
 328 struct kobj_type brport_ktype = {
 329 #ifdef CONFIG_SYSFS
 330         .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
 331 #endif
 332         .release = release_nbp
 333 };
 334
 335 /* Called with RTNL lock and dp_mutex. */
 336 static int new_nbp(struct datapath *dp, struct net_device *dev, int port_no)
 337 {
 338         struct net_bridge_port *p;
 339
 340         if (dev->br_port != NULL)
 341                 return -EBUSY;
 342
 343         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 344         if (!p)
 345                 return -ENOMEM;
 346
 347         dev_set_promiscuity(dev, 1);
 348         dev_hold(dev);
 349         p->port_no = port_no;
 350         p->dp = dp;
 351         p->dev = dev;
 352         if (!is_dp_dev(dev))
 353                 rcu_assign_pointer(dev->br_port, p);
 354         else {
 355                 /* It would make sense to assign dev->br_port here too, but
 356                  * that causes packets received on internal ports to get caught
 357                  * in dp_frame_hook().  In turn dp_frame_hook() can reject them
 358                  * back to network stack, but that's a waste of time. */
 359         }
 360         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 361         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 362         dp->n_ports++;
 363
 364         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 365          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 366         p->kobj.kset = NULL;
 367         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 368
 369         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 370
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static int add_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 375 {
 376         struct net_device *dev;
 377         struct datapath *dp;
 378         struct odp_port port;
 379         int port_no;
 380         int err;
 381
 382         err = -EFAULT;
 383         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 384                 goto out;
 385         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 386
 387         rtnl_lock();
 388         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 389         err = -ENODEV;
 390         if (!dp)
 391                 goto out_unlock_rtnl;
 392
 393         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 394                 if (!dp->ports[port_no])
 395                         goto got_port_no;
 396         err = -EFBIG;
 397         goto out_unlock_dp;
 398
 399 got_port_no:
 400         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL)) {
 401                 err = -ENODEV;
 402                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
 403                 if (!dev)
 404                         goto out_unlock_dp;
 405
 406                 err = -EINVAL;
 407                 if (dev->flags & IFF_LOOPBACK || dev->type != ARPHRD_ETHER ||
 408                     is_dp_dev(dev))
 409                         goto out_put;
 410         } else {
 411                 dev = dp_dev_create(dp, port.devname, port_no);
 412                 err = PTR_ERR(dev);
 413                 if (IS_ERR(dev))
 414                         goto out_unlock_dp;
 415                 dev_hold(dev);
 416         }
 417
 418         err = new_nbp(dp, dev, port_no);
 419         if (err)
 420                 goto out_put;
 421
 422         set_dp_devs_mtu(dp, dev);
 423         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 424
 425         err = __put_user(port_no, &port.port);
 426
 427 out_put:
 428         dev_put(dev);
 429 out_unlock_dp:
 430         mutex_unlock(&dp->mutex);
 431 out_unlock_rtnl:
 432         rtnl_unlock();
 433 out:
 434         return err;
 435 }
 436
 437 int dp_del_port(struct net_bridge_port *p)
 438 {
 439         ASSERT_RTNL();
 440
 441         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 442                 dp_sysfs_del_if(p);
 443         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 444
 445         p->dp->n_ports--;
 446
 447         if (is_dp_dev(p->dev)) {
 448                 /* Make sure that no packets arrive from now on, since
 449                  * dp_dev_xmit() will try to find itself through
 450                  * p->dp->ports[], and we're about to set that to null. */
 451                 netif_tx_disable(p->dev);
 452         }
 453
 454         /* First drop references to device. */
 455         dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 456         list_del_rcu(&p->node);
 457         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 458         rcu_assign_pointer(p->dev->br_port, NULL);
 459
 460         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 461         synchronize_rcu();
 462
 463         if (is_dp_dev(p->dev))
 464                 dp_dev_destroy(p->dev);
 465         dev_put(p->dev);
 466         kobject_put(&p->kobj);
 467
 468         return 0;
 469 }
 470
 471 static int del_port(int dp_idx, int port_no)
 472 {
 473         struct net_bridge_port *p;
 474         struct datapath *dp;
 475         LIST_HEAD(dp_devs);
 476         int err;
 477
 478         err = -EINVAL;
 479         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 480                 goto out;
 481
 482         rtnl_lock();
 483         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 484         err = -ENODEV;
 485         if (!dp)
 486                 goto out_unlock_rtnl;
 487
 488         p = dp->ports[port_no];
 489         err = -ENOENT;
 490         if (!p)
 491                 goto out_unlock_dp;
 492
 493         err = dp_del_port(p);
 494
 495 out_unlock_dp:
 496         mutex_unlock(&dp->mutex);
 497 out_unlock_rtnl:
 498         rtnl_unlock();
 499 out:
 500         return err;
 501 }
 502
 503 /* Must be called with rcu_read_lock. */
 504 static void
 505 do_port_input(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *skb)
 506 {
 507         /* Make our own copy of the packet.  Otherwise we will mangle the
 508          * packet for anyone who came before us (e.g. tcpdump via AF_PACKET).
 509          * (No one comes after us, since we tell handle_bridge() that we took
 510          * the packet.) */
 511         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 512         if (!skb)
 513                 return;
 514
 515         /* Push the Ethernet header back on. */
 516         skb_push(skb, ETH_HLEN);
 517         skb_reset_mac_header(skb);
 518         dp_process_received_packet(skb, p);
 519 }
 520
 521 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 522 void dp_process_received_packet(struct sk_buff *skb, struct net_bridge_port *p)
 523 {
 524         struct datapath *dp = p->dp;
 525         struct dp_stats_percpu *stats;
 526         struct odp_flow_key key;
 527         struct sw_flow *flow;
 528
 529         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 530
 531         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 532         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 533
 534         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 535                 if (dp->drop_frags) {
 536                         kfree_skb(skb);
 537                         stats->n_frags++;
 538                         return;
 539                 }
 540         }
 541
 542         flow = dp_table_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key);
 543         if (flow) {
 544                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 545                 flow_used(flow, skb);
 546                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 547                                 GFP_ATOMIC);
 548                 stats->n_hit++;
 549         } else {
 550                 stats->n_missed++;
 551                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, 0);
 552         }
 553 }
 554
 555 /*
 556  * Used as br_handle_frame_hook.  (Cannot run bridge at the same time, even on
 557  * different set of devices!)
 558  */
 559 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 560 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 561 static struct sk_buff *dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p,
 562                                          struct sk_buff *skb)
 563 {
 564         do_port_input(p, skb);
 565         return NULL;
 566 }
 567 #elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,0)
 568 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 569 static int dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb)
 570 {
 571         do_port_input(p, *pskb);
 572         return 1;
 573 }
 574 #else
 575 #error
 576 #endif
 577
 578 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 579 /* This code is based on a skb_checksum_setup from net/dev/core.c from a
 580  * combination of Lenny's 2.6.26 Xen kernel and Xen's
 581  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call this function
 582  * directly because it isn't exported in all versions. */
 583 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 584 {
 585         if (ptr < (void *)skb->tail)
 586                 return 1;
 587         if (__pskb_pull_tail(skb,
 588                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 589                 return 1;
 590         } else {
 591                 return 0;
 592         }
 593 }
 594
 595 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 596 {
 597         struct iphdr *iph;
 598         unsigned char *th;
 599         int err = -EPROTO;
 600         __u16 csum_start, csum_offset;
 601
 602         if (!skb->proto_csum_blank)
 603                 return 0;
 604
 605         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 606                 goto out;
 607
 608         if (!skb_pull_up_to(skb, skb_network_header(skb) + 1))
 609                 goto out;
 610
 611         iph = ip_hdr(skb);
 612         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 613
 614         csum_start = th - skb->head;
 615         switch (iph->protocol) {
 616         case IPPROTO_TCP:
 617                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 618                 break;
 619         case IPPROTO_UDP:
 620                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 621                 break;
 622         default:
 623                 if (net_ratelimit())
 624                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 625                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 626                                " %d packet", iph->protocol);
 627                 goto out;
 628         }
 629
 630         if (!skb_pull_up_to(skb, th + csum_offset + 2))
 631                 goto out;
 632
 633         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 634         skb->proto_csum_blank = 0;
 635
 636 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 637         skb->csum_start = csum_start;
 638         skb->csum_offset = csum_offset;
 639 #else
 640         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 641         skb->csum = csum_offset;
 642 #endif
 643
 644         err = 0;
 645
 646 out:
 647         return err;
 648 }
 649 #else
 650 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb) { return 0; }
 651 #endif /* CONFIG_XEN && linux == 2.6.18 */
 652
 653  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 654  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 655  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 656  *      from the bridge local port will also have this type.
 657  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 658  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 659  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 660  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 661  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 662  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 663  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 664  *      offloading (they produce type #5).
 665  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 666  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 667  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 668  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 669  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 670  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 671  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 672  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 673  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 674  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to
 675  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 676  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 677  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 678  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 679  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 680  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 681  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 682  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 683  *
 684  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 685  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 686  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 687  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 688  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 689  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 690  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 691  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 692  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 693  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 694  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 695  *
 696  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 697  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 698  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 699  * slightly more optimal behavior.*/
 700 void
 701 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 702 {
 703 #ifdef CHECKSUM_HW
 704         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW)
 705                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 706 #endif
 707 }
 708
 709 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 710  * unless we broke up a GSO packet. */
 711 static int
 712 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 713                       int queue_no, u32 arg)
 714 {
 715         struct sk_buff *nskb;
 716         int port_no;
 717         int err;
 718
 719         port_no = ODPP_LOCAL;
 720         if (skb->dev) {
 721                 if (skb->dev->br_port)
 722                         port_no = skb->dev->br_port->port_no;
 723                 else if (is_dp_dev(skb->dev))
 724                         port_no = dp_dev_priv(skb->dev)->port_no;
 725         }
 726
 727         do {
 728                 struct odp_msg *header;
 729
 730                 nskb = skb->next;
 731                 skb->next = NULL;
 732
 733                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 734                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 735                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 736                  * packets that do not have their checksum computed.
 737                  */
 738                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 739                 if (err)
 740                         goto err_kfree_skbs;
 741 #ifndef CHECKSUM_HW
 742                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 743 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 744                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 745                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 746                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 747                          * purpose, but we should point the transport header to
 748                          * it anyway for backward compatibility, as
 749                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 750                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 751                                                  skb_headroom(skb));
 752 #endif
 753                         err = skb_checksum_help(skb);
 754                         if (err)
 755                                 goto err_kfree_skbs;
 756                 }
 757 #else
 758                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW) {
 759                         err = skb_checksum_help(skb, 0);
 760                         if (err)
 761                                 goto err_kfree_skbs;
 762                 }
 763 #endif
 764
 765                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 766                 if (err)
 767                         goto err_kfree_skbs;
 768
 769                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 770                 header->type = queue_no;
 771                 header->length = skb->len;
 772                 header->port = port_no;
 773                 header->reserved = 0;
 774                 header->arg = arg;
 775                 skb_queue_tail(queue, skb);
 776
 777                 skb = nskb;
 778         } while (skb);
 779         return 0;
 780
 781 err_kfree_skbs:
 782         kfree_skb(skb);
 783         while ((skb = nskb) != NULL) {
 784                 nskb = skb->next;
 785                 kfree_skb(skb);
 786         }
 787         return err;
 788 }
 789
 790 int
 791 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 792                   u32 arg)
 793 {
 794         struct dp_stats_percpu *stats;
 795         struct sk_buff_head *queue;
 796         int err;
 797
 798         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 799         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR);
 800
 801         queue = &dp->queues[queue_no];
 802         err = -ENOBUFS;
 803         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 804                 goto err_kfree_skb;
 805
 806         forward_ip_summed(skb);
 807
 808         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 809          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 810         if (skb_is_gso(skb)) {
 811                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 812                 if (nskb) {
 813                         kfree_skb(skb);
 814                         skb = nskb;
 815                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 816                                 err = PTR_ERR(skb);
 817                                 goto err;
 818                         }
 819                 } else {
 820                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 821                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 822                 }
 823         }
 824
 825         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 826         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 827         return err;
 828
 829 err_kfree_skb:
 830         kfree_skb(skb);
 831 err:
 832         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 833         stats->n_lost++;
 834         put_cpu();
 835
 836         return err;
 837 }
 838
 839 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 840 {
 841         dp->n_flows = 0;
 842         return dp_table_flush(dp);
 843 }
 844
 845 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 846 {
 847         unsigned int i;
 848
 849         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 850                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 851                 switch (a->type) {
 852                 case ODPAT_OUTPUT:
 853                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 854                                 return -EINVAL;
 855                         break;
 856
 857                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 858                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 859                                 return -EINVAL;
 860                         break;
 861
 862                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 863                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 864                                 return -EINVAL;
 865                         break;
 866
 867                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 868                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 869                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 870                                 return -EINVAL;
 871                         break;
 872
 873                 default:
 874                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 875                                 return -EOPNOTSUPP;
 876                         break;
 877                 }
 878         }
 879
 880         return 0;
 881 }
 882
 883 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 884 {
 885         struct sw_flow_actions *actions;
 886         int error;
 887
 888         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 889         error = PTR_ERR(actions);
 890         if (IS_ERR(actions))
 891                 goto error;
 892
 893         error = -EFAULT;
 894         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 895                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 896                 goto error_free_actions;
 897         error = validate_actions(actions);
 898         if (error)
 899                 goto error_free_actions;
 900
 901         return actions;
 902
 903 error_free_actions:
 904         kfree(actions);
 905 error:
 906         return ERR_PTR(error);
 907 }
 908
 909 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 910 {
 911         if (flow->used.tv_sec) {
 912                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 913                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 914         } else {
 915                 stats->used_sec = 0;
 916                 stats->used_nsec = 0;
 917         }
 918         stats->n_packets = flow->packet_count;
 919         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 920         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 921         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 922         stats->error = 0;
 923 }
 924
 925 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 926 {
 927         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 928         flow->tcp_flags = 0;
 929         flow->ip_tos = 0;
 930         flow->packet_count = 0;
 931         flow->byte_count = 0;
 932 }
 933
 934 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 935 {
 936         struct odp_flow_put uf;
 937         struct sw_flow *flow;
 938         struct dp_table *table;
 939         struct odp_flow_stats stats;
 940         int error;
 941
 942         error = -EFAULT;
 943         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 944                 goto error;
 945         uf.flow.key.reserved = 0;
 946
 947         table = rcu_dereference(dp->table);
 948         flow = dp_table_lookup(table, &uf.flow.key);
 949         if (!flow) {
 950                 /* No such flow. */
 951                 struct sw_flow_actions *acts;
 952
 953                 error = -ENOENT;
 954                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
 955                         goto error;
 956
 957                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
 958                 if (dp->n_flows >= table->n_buckets) {
 959                         error = -ENOSPC;
 960                         if (table->n_buckets >= DP_MAX_BUCKETS)
 961                                 goto error;
 962
 963                         error = dp_table_expand(dp);
 964                         if (error)
 965                                 goto error;
 966                         table = rcu_dereference(dp->table);
 967                 }
 968
 969                 /* Allocate flow. */
 970                 error = -ENOMEM;
 971                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
 972                 if (flow == NULL)
 973                         goto error;
 974                 flow->key = uf.flow.key;
 975                 spin_lock_init(&flow->lock);
 976                 clear_stats(flow);
 977
 978                 /* Obtain actions. */
 979                 acts = get_actions(&uf.flow);
 980                 error = PTR_ERR(acts);
 981                 if (IS_ERR(acts))
 982                         goto error_free_flow;
 983                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
 984
 985                 /* Put flow in bucket. */
 986                 error = dp_table_insert(table, flow);
 987                 if (error)
 988                         goto error_free_flow_acts;
 989                 dp->n_flows++;
 990                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
 991         } else {
 992                 /* We found a matching flow. */
 993                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
 994                 unsigned long int flags;
 995
 996                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
 997                 error = -EEXIST;
 998                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
 999                         goto error;
1000
1001                 /* Swap actions. */
1002                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1003                 error = PTR_ERR(new_acts);
1004                 if (IS_ERR(new_acts))
1005                         goto error;
1006                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1007                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1008                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1009                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1010                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1011                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1012                 } else {
1013                         kfree(new_acts);
1014                 }
1015
1016                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1017                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1018                 get_stats(flow, &stats);
1019                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1020                         clear_stats(flow);
1021                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1022         }
1023
1024         /* Copy stats to userspace. */
1025         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1026                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1027                 return -EFAULT;
1028         return 0;
1029
1030 error_free_flow_acts:
1031         kfree(flow->sf_acts);
1032 error_free_flow:
1033         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1034 error:
1035         return error;
1036 }
1037
1038 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1039 {
1040         union odp_action __user *actions;
1041         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1042         u32 n_actions;
1043
1044         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1045             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1046                 return -EFAULT;
1047
1048         if (!n_actions)
1049                 return 0;
1050
1051         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1052         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1053             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1054                                      sizeof(union odp_action) *
1055                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1056                 return -EFAULT;
1057
1058         return 0;
1059 }
1060
1061 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1062                         struct odp_flow __user *ufp)
1063 {
1064         struct odp_flow_stats stats;
1065         unsigned long int flags;
1066
1067         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1068         get_stats(flow, &stats);
1069
1070         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1071                 flow->tcp_flags = 0;
1072         }
1073         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1074
1075         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1076                 return -EFAULT;
1077         return put_actions(flow, ufp);
1078 }
1079
1080 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1081 {
1082         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1083         struct odp_flow uf;
1084         struct sw_flow *flow;
1085         int error;
1086
1087         error = -EFAULT;
1088         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1089                 goto error;
1090         uf.key.reserved = 0;
1091
1092         flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1093         error = -ENOENT;
1094         if (!flow)
1095                 goto error;
1096
1097         /* XXX redundant lookup */
1098         error = dp_table_delete(table, flow);
1099         if (error)
1100                 goto error;
1101
1102         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1103          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1104          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1105          * badly. */
1106         dp->n_flows--;
1107         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1108         flow_deferred_free(flow);
1109
1110 error:
1111         return error;
1112 }
1113
1114 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1115 {
1116         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1117         int i;
1118         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1119                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1120                 struct odp_flow uf;
1121                 struct sw_flow *flow;
1122                 int error;
1123
1124                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1125                         return -EFAULT;
1126                 uf.key.reserved = 0;
1127
1128                 flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1129                 if (!flow)
1130                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1131                 else
1132                         error = answer_query(flow, uf.flags, ufp);
1133                 if (error)
1134                         return -EFAULT;
1135         }
1136         return flowvec->n_flows;
1137 }
1138
1139 struct list_flows_cbdata {
1140         struct odp_flow __user *uflows;
1141         int n_flows;
1142         int listed_flows;
1143 };
1144
1145 static int list_flow(struct sw_flow *flow, void *cbdata_)
1146 {
1147         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1148         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1149         int error;
1150
1151         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1152                 return -EFAULT;
1153         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1154         if (error)
1155                 return error;
1156
1157         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1158                 return cbdata->listed_flows;
1159         return 0;
1160 }
1161
1162 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1163 {
1164         struct list_flows_cbdata cbdata;
1165         int error;
1166
1167         if (!flowvec->n_flows)
1168                 return 0;
1169
1170         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1171         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1172         cbdata.listed_flows = 0;
1173         error = dp_table_foreach(rcu_dereference(dp->table),
1174                                  list_flow, &cbdata);
1175         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1176 }
1177
1178 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1179                             int (*function)(struct datapath *,
1180                                             const struct odp_flowvec *))
1181 {
1182         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1183         struct odp_flowvec flowvec;
1184         int retval;
1185
1186         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1187         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1188             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1189                 return -EFAULT;
1190
1191         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1192                 return -EINVAL;
1193
1194         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1195                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1196                 return -EFAULT;
1197
1198         retval = function(dp, &flowvec);
1199         return (retval < 0 ? retval
1200                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1201                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1202 }
1203
1204 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1205 {
1206         struct odp_execute execute;
1207         struct odp_flow_key key;
1208         struct sk_buff *skb;
1209         struct sw_flow_actions *actions;
1210         struct ethhdr *eth;
1211         int err;
1212
1213         err = -EFAULT;
1214         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1215                 goto error;
1216
1217         err = -EINVAL;
1218         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1219                 goto error;
1220
1221         err = -ENOMEM;
1222         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1223         if (!actions)
1224                 goto error;
1225
1226         err = -EFAULT;
1227         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1228                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1229                 goto error_free_actions;
1230
1231         err = validate_actions(actions);
1232         if (err)
1233                 goto error_free_actions;
1234
1235         err = -ENOMEM;
1236         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1237         if (!skb)
1238                 goto error_free_actions;
1239         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS) {
1240                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[execute.in_port];
1241                 if (p)
1242                         skb->dev = p->dev;
1243         }
1244
1245         err = -EFAULT;
1246         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1247                            execute.length))
1248                 goto error_free_skb;
1249
1250         skb_reset_mac_header(skb);
1251         eth = eth_hdr(skb);
1252
1253         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1254          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1255          * device, which we may not have. */
1256         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1257                 skb->protocol = eth->h_proto;
1258         else
1259                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1260
1261         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1262         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1263                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1264         kfree(actions);
1265         return err;
1266
1267 error_free_skb:
1268         kfree_skb(skb);
1269 error_free_actions:
1270         kfree(actions);
1271 error:
1272         return err;
1273 }
1274
1275 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1276 {
1277         struct odp_stats stats;
1278         int i;
1279
1280         stats.n_flows = dp->n_flows;
1281         stats.cur_capacity = rcu_dereference(dp->table)->n_buckets;
1282         stats.max_capacity = DP_MAX_BUCKETS;
1283         stats.n_ports = dp->n_ports;
1284         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1285         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1286         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1287         for_each_possible_cpu(i) {
1288                 const struct dp_stats_percpu *s;
1289                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1290                 stats.n_frags += s->n_frags;
1291                 stats.n_hit += s->n_hit;
1292                 stats.n_missed += s->n_missed;
1293                 stats.n_lost += s->n_lost;
1294         }
1295         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1296         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1297         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1298 }
1299
1300 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1301 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1302 {
1303         struct net_bridge_port *p;
1304         int mtu = 0;
1305
1306         ASSERT_RTNL();
1307
1308         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1309                 struct net_device *dev = p->dev;
1310
1311                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1312                  * set. */
1313                 if (is_dp_dev(dev))
1314                         continue;
1315
1316                 if (!mtu || dev->mtu < mtu)
1317                         mtu = dev->mtu;
1318         }
1319
1320         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1321 }
1322
1323 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports. 'dev'
1324  * is the device whose MTU may have changed.  Must be called with RTNL lock
1325  * and dp_mutex. */
1326 void set_dp_devs_mtu(const struct datapath *dp, struct net_device *dev)
1327 {
1328         struct net_bridge_port *p;
1329         int mtu;
1330
1331         ASSERT_RTNL();
1332
1333         if (is_dp_dev(dev))
1334                 return;
1335
1336         mtu = dp_min_mtu(dp);
1337
1338         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1339                 struct net_device *br_dev = p->dev;
1340
1341                 if (is_dp_dev(br_dev))
1342                         dev_set_mtu(br_dev, mtu);
1343         }
1344 }
1345
1346 static int
1347 put_port(const struct net_bridge_port *p, struct odp_port __user *uop)
1348 {
1349         struct odp_port op;
1350         memset(&op, 0, sizeof op);
1351         strncpy(op.devname, p->dev->name, sizeof op.devname);
1352         op.port = p->port_no;
1353         op.flags = is_dp_dev(p->dev) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1354         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1355 }
1356
1357 static int
1358 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1359 {
1360         struct odp_port port;
1361
1362         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1363                 return -EFAULT;
1364         if (port.devname[0]) {
1365                 struct net_bridge_port *p;
1366                 struct net_device *dev;
1367                 int err;
1368
1369                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1370
1371                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
1372                 if (!dev)
1373                         return -ENODEV;
1374
1375                 p = dev->br_port;
1376                 if (!p && is_dp_dev(dev)) {
1377                         struct dp_dev *dp_dev = dp_dev_priv(dev);
1378                         if (dp_dev->dp == dp)
1379                                 p = dp->ports[dp_dev->port_no];
1380                 }
1381                 err = p && p->dp == dp ? put_port(p, uport) : -ENOENT;
1382                 dev_put(dev);
1383
1384                 return err;
1385         } else {
1386                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1387                         return -EINVAL;
1388                 if (!dp->ports[port.port])
1389                         return -ENOENT;
1390                 return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1391         }
1392 }
1393
1394 static int
1395 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1396 {
1397         struct odp_portvec pv;
1398         struct net_bridge_port *p;
1399         int idx;
1400
1401         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1402                 return -EFAULT;
1403
1404         idx = 0;
1405         if (pv.n_ports) {
1406                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1407                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1408                                 return -EFAULT;
1409                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1410                                 break;
1411                 }
1412         }
1413         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1414 }
1415
1416 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1417 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1418 {
1419         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1420         kfree(g);
1421 }
1422
1423 static int
1424 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1425 {
1426         struct odp_port_group pg;
1427         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1428         int error;
1429
1430         error = -EFAULT;
1431         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1432                 goto error;
1433
1434         error = -EINVAL;
1435         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1436                 goto error;
1437
1438         error = -ENOMEM;
1439         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1440                             GFP_KERNEL);
1441         if (!new_group)
1442                 goto error;
1443
1444         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1445         error = -EFAULT;
1446         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1447                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1448                 goto error_free;
1449
1450         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1451         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1452         if (old_group)
1453                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1454         return 0;
1455
1456 error_free:
1457         kfree(new_group);
1458 error:
1459         return error;
1460 }
1461
1462 static int
1463 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1464 {
1465         struct odp_port_group pg;
1466         struct dp_port_group *g;
1467         u16 n_copy;
1468
1469         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1470                 return -EFAULT;
1471
1472         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1473                 return -EINVAL;
1474
1475         g = dp->groups[pg.group];
1476         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1477         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1478                 return -EFAULT;
1479
1480         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1481                 return -EFAULT;
1482
1483         return 0;
1484 }
1485
1486 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1487 {
1488         return (long)f->private_data;
1489 }
1490
1491 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1492 {
1493         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1494 }
1495
1496 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1497                            unsigned long argp)
1498 {
1499         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1500         struct datapath *dp;
1501         int drop_frags, listeners, port_no;
1502         int err;
1503
1504         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1505         switch (cmd) {
1506         case ODP_DP_CREATE:
1507                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1508                 goto exit;
1509
1510         case ODP_DP_DESTROY:
1511                 err = destroy_dp(dp_idx);
1512                 goto exit;
1513
1514         case ODP_PORT_ADD:
1515                 err = add_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1516                 goto exit;
1517
1518         case ODP_PORT_DEL:
1519                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1520                 if (!err)
1521                         err = del_port(dp_idx, port_no);
1522                 goto exit;
1523         }
1524
1525         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1526         err = -ENODEV;
1527         if (!dp)
1528                 goto exit;
1529
1530         switch (cmd) {
1531         case ODP_DP_STATS:
1532                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1533                 break;
1534
1535         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1536                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1537                 break;
1538
1539         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1540                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1541                 if (err)
1542                         break;
1543                 err = -EINVAL;
1544                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1545                         break;
1546                 dp->drop_frags = drop_frags;
1547                 err = 0;
1548                 break;
1549
1550         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1551                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1552                 break;
1553
1554         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1555                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1556                 if (err)
1557                         break;
1558                 err = -EINVAL;
1559                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1560                         break;
1561                 err = 0;
1562                 set_listen_mask(f, listeners);
1563                 break;
1564
1565         case ODP_PORT_QUERY:
1566                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1567                 break;
1568
1569         case ODP_PORT_LIST:
1570                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1571                 break;
1572
1573         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1574                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1575                 break;
1576
1577         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1578                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1579                 break;
1580
1581         case ODP_FLOW_FLUSH:
1582                 err = flush_flows(dp);
1583                 break;
1584
1585         case ODP_FLOW_PUT:
1586                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1587                 break;
1588
1589         case ODP_FLOW_DEL:
1590                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1591                 break;
1592
1593         case ODP_FLOW_GET:
1594                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1595                 break;
1596
1597         case ODP_FLOW_LIST:
1598                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1599                 break;
1600
1601         case ODP_EXECUTE:
1602                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1603                 break;
1604
1605         default:
1606                 err = -ENOIOCTLCMD;
1607                 break;
1608         }
1609         mutex_unlock(&dp->mutex);
1610 exit:
1611         return err;
1612 }
1613
1614 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1615 {
1616         int i;
1617         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1618                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1619                         return 1;
1620         }
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1625                       loff_t *ppos)
1626 {
1627         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1628         int listeners = get_listen_mask(f);
1629         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1630         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1631         struct sk_buff *skb;
1632         struct iovec __user iov;
1633         size_t copy_bytes;
1634         int retval;
1635
1636         if (!dp)
1637                 return -ENODEV;
1638
1639         if (nbytes == 0 || !listeners)
1640                 return 0;
1641
1642         for (;;) {
1643                 int i;
1644
1645                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1646                         if (listeners & (1 << i)) {
1647                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1648                                 if (skb)
1649                                         goto success;
1650                         }
1651                 }
1652
1653                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1654                         retval = -EAGAIN;
1655                         goto error;
1656                 }
1657
1658                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1659                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1660                                                                    listeners));
1661
1662                 if (signal_pending(current)) {
1663                         retval = -ERESTARTSYS;
1664                         goto error;
1665                 }
1666         }
1667 success:
1668         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1669         iov.iov_base = buf;
1670         iov.iov_len = copy_bytes;
1671         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1672         if (!retval)
1673                 retval = copy_bytes;
1674         kfree_skb(skb);
1675
1676 error:
1677         return retval;
1678 }
1679
1680 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1681 {
1682         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1683         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1684         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1685         unsigned int mask;
1686
1687         if (dp) {
1688                 mask = 0;
1689                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1690                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1691                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1692         } else {
1693                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1694         }
1695         return mask;
1696 }
1697
1698 struct file_operations openvswitch_fops = {
1699         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1700         .read  = openvswitch_read,
1701         .poll  = openvswitch_poll,
1702         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1703         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1704 };
1705
1706 static int major;
1707
1708 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,27)
1709 static struct llc_sap *dp_stp_sap;
1710
1711 static int dp_stp_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1712                       struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
1713 {
1714         /* We don't really care about STP packets, we just listen for them for
1715          * mutual exclusion with the bridge module, so this just discards
1716          * them. */
1717         kfree_skb(skb);
1718         return 0;
1719 }
1720
1721 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1722 {
1723         /* Register to receive STP packets because the bridge module also
1724          * attempts to do so.  Since there can only be a single listener for a
1725          * given protocol, this provides mutual exclusion against the bridge
1726          * module, preventing both of them from being loaded at the same
1727          * time. */
1728         dp_stp_sap = llc_sap_open(LLC_SAP_BSPAN, dp_stp_rcv);
1729         if (!dp_stp_sap) {
1730                 printk(KERN_ERR "openvswitch: can't register sap for STP (probably the bridge module is loaded)\n");
1731                 return -EADDRINUSE;
1732         }
1733         return 0;
1734 }
1735
1736 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1737 {
1738         llc_sap_put(dp_stp_sap);
1739 }
1740 #else  /* Linux 2.6.27 or later. */
1741 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1742 {
1743         /* Linux 2.6.27 introduces a way for multiple clients to register for
1744          * STP packets, which interferes with what we try to do above.
1745          * Instead, just check whether there's a bridge hook defined.  This is
1746          * not as safe--the bridge module is willing to load over the top of
1747          * us--but it provides a little bit of protection. */
1748         if (br_handle_frame_hook) {
1749                 printk(KERN_ERR "openvswitch: bridge module is loaded, cannot load over it\n");
1750                 return -EADDRINUSE;
1751         }
1752         return 0;
1753 }
1754
1755 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1756 {
1757         /* Nothing to do. */
1758 }
1759 #endif  /* Linux 2.6.27 or later */
1760
1761 static int __init dp_init(void)
1762 {
1763         int err;
1764
1765         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1766
1767         err = dp_avoid_bridge_init();
1768         if (err)
1769                 return err;
1770
1771         err = flow_init();
1772         if (err)
1773                 goto error;
1774
1775         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1776         if (err)
1777                 goto error_flow_exit;
1778
1779         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1780         if (err < 0)
1781                 goto error_unreg_notifier;
1782
1783         /* Hook into callback used by the bridge to intercept packets.
1784          * Parasites we are. */
1785         br_handle_frame_hook = dp_frame_hook;
1786
1787         return 0;
1788
1789 error_unreg_notifier:
1790         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1791 error_flow_exit:
1792         flow_exit();
1793 error:
1794         return err;
1795 }
1796
1797 static void dp_cleanup(void)
1798 {
1799         rcu_barrier();
1800         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1801         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1802         flow_exit();
1803         br_handle_frame_hook = NULL;
1804         dp_avoid_bridge_exit();
1805 }
1806
1807 module_init(dp_init);
1808 module_exit(dp_cleanup);
1809
1810 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1811 MODULE_LICENSE("GPL");