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         atomic_set(&p->sflow_pool, 0);
 353         if (!is_dp_dev(dev))
 354                 rcu_assign_pointer(dev->br_port, p);
 355         else {
 356                 /* It would make sense to assign dev->br_port here too, but
 357                  * that causes packets received on internal ports to get caught
 358                  * in dp_frame_hook().  In turn dp_frame_hook() can reject them
 359                  * back to network stack, but that's a waste of time. */
 360         }
 361         rcu_assign_pointer(dp->ports[port_no], p);
 362         list_add_rcu(&p->node, &dp->port_list);
 363         dp->n_ports++;
 364
 365         /* Initialize kobject for bridge.  This will be added as
 366          * /sys/class/net/<devname>/brport later, if sysfs is enabled. */
 367         p->kobj.kset = NULL;
 368         kobject_init(&p->kobj, &brport_ktype);
 369
 370         dp_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, p);
 371
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 static int add_port(int dp_idx, struct odp_port __user *portp)
 376 {
 377         struct net_device *dev;
 378         struct datapath *dp;
 379         struct odp_port port;
 380         int port_no;
 381         int err;
 382
 383         err = -EFAULT;
 384         if (copy_from_user(&port, portp, sizeof port))
 385                 goto out;
 386         port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 387
 388         rtnl_lock();
 389         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 390         err = -ENODEV;
 391         if (!dp)
 392                 goto out_unlock_rtnl;
 393
 394         for (port_no = 1; port_no < DP_MAX_PORTS; port_no++)
 395                 if (!dp->ports[port_no])
 396                         goto got_port_no;
 397         err = -EFBIG;
 398         goto out_unlock_dp;
 399
 400 got_port_no:
 401         if (!(port.flags & ODP_PORT_INTERNAL)) {
 402                 err = -ENODEV;
 403                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
 404                 if (!dev)
 405                         goto out_unlock_dp;
 406
 407                 err = -EINVAL;
 408                 if (dev->flags & IFF_LOOPBACK || dev->type != ARPHRD_ETHER ||
 409                     is_dp_dev(dev))
 410                         goto out_put;
 411         } else {
 412                 dev = dp_dev_create(dp, port.devname, port_no);
 413                 err = PTR_ERR(dev);
 414                 if (IS_ERR(dev))
 415                         goto out_unlock_dp;
 416                 dev_hold(dev);
 417         }
 418
 419         err = new_nbp(dp, dev, port_no);
 420         if (err)
 421                 goto out_put;
 422
 423         set_dp_devs_mtu(dp, dev);
 424         dp_sysfs_add_if(dp->ports[port_no]);
 425
 426         err = __put_user(port_no, &port.port);
 427
 428 out_put:
 429         dev_put(dev);
 430 out_unlock_dp:
 431         mutex_unlock(&dp->mutex);
 432 out_unlock_rtnl:
 433         rtnl_unlock();
 434 out:
 435         return err;
 436 }
 437
 438 int dp_del_port(struct net_bridge_port *p)
 439 {
 440         ASSERT_RTNL();
 441
 442         if (p->port_no != ODPP_LOCAL)
 443                 dp_sysfs_del_if(p);
 444         dp_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, p);
 445
 446         p->dp->n_ports--;
 447
 448         if (is_dp_dev(p->dev)) {
 449                 /* Make sure that no packets arrive from now on, since
 450                  * dp_dev_xmit() will try to find itself through
 451                  * p->dp->ports[], and we're about to set that to null. */
 452                 netif_tx_disable(p->dev);
 453         }
 454
 455         /* First drop references to device. */
 456         dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 457         list_del_rcu(&p->node);
 458         rcu_assign_pointer(p->dp->ports[p->port_no], NULL);
 459         rcu_assign_pointer(p->dev->br_port, NULL);
 460
 461         /* Then wait until no one is still using it, and destroy it. */
 462         synchronize_rcu();
 463
 464         if (is_dp_dev(p->dev))
 465                 dp_dev_destroy(p->dev);
 466         dev_put(p->dev);
 467         kobject_put(&p->kobj);
 468
 469         return 0;
 470 }
 471
 472 static int del_port(int dp_idx, int port_no)
 473 {
 474         struct net_bridge_port *p;
 475         struct datapath *dp;
 476         LIST_HEAD(dp_devs);
 477         int err;
 478
 479         err = -EINVAL;
 480         if (port_no < 0 || port_no >= DP_MAX_PORTS || port_no == ODPP_LOCAL)
 481                 goto out;
 482
 483         rtnl_lock();
 484         dp = get_dp_locked(dp_idx);
 485         err = -ENODEV;
 486         if (!dp)
 487                 goto out_unlock_rtnl;
 488
 489         p = dp->ports[port_no];
 490         err = -ENOENT;
 491         if (!p)
 492                 goto out_unlock_dp;
 493
 494         err = dp_del_port(p);
 495
 496 out_unlock_dp:
 497         mutex_unlock(&dp->mutex);
 498 out_unlock_rtnl:
 499         rtnl_unlock();
 500 out:
 501         return err;
 502 }
 503
 504 /* Must be called with rcu_read_lock. */
 505 static void
 506 do_port_input(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff *skb)
 507 {
 508         /* Make our own copy of the packet.  Otherwise we will mangle the
 509          * packet for anyone who came before us (e.g. tcpdump via AF_PACKET).
 510          * (No one comes after us, since we tell handle_bridge() that we took
 511          * the packet.) */
 512         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 513         if (!skb)
 514                 return;
 515
 516         /* Push the Ethernet header back on. */
 517         skb_push(skb, ETH_HLEN);
 518         skb_reset_mac_header(skb);
 519         dp_process_received_packet(skb, p);
 520 }
 521
 522 /* Must be called with rcu_read_lock and with bottom-halves disabled. */
 523 void dp_process_received_packet(struct sk_buff *skb, struct net_bridge_port *p)
 524 {
 525         struct datapath *dp = p->dp;
 526         struct dp_stats_percpu *stats;
 527         struct odp_flow_key key;
 528         struct sw_flow *flow;
 529
 530         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 531
 532         /* BHs are off so we don't have to use get_cpu()/put_cpu() here. */
 533         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, smp_processor_id());
 534
 535         if (flow_extract(skb, p ? p->port_no : ODPP_NONE, &key)) {
 536                 if (dp->drop_frags) {
 537                         kfree_skb(skb);
 538                         stats->n_frags++;
 539                         return;
 540                 }
 541         }
 542
 543         flow = dp_table_lookup(rcu_dereference(dp->table), &key);
 544         if (flow) {
 545                 struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
 546                 flow_used(flow, skb);
 547                 execute_actions(dp, skb, &key, acts->actions, acts->n_actions,
 548                                 GFP_ATOMIC);
 549                 stats->n_hit++;
 550         } else {
 551                 stats->n_missed++;
 552                 dp_output_control(dp, skb, _ODPL_MISS_NR, 0);
 553         }
 554 }
 555
 556 /*
 557  * Used as br_handle_frame_hook.  (Cannot run bridge at the same time, even on
 558  * different set of devices!)
 559  */
 560 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 561 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 562 static struct sk_buff *dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p,
 563                                          struct sk_buff *skb)
 564 {
 565         do_port_input(p, skb);
 566         return NULL;
 567 }
 568 #elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,0)
 569 /* Called with rcu_read_lock and bottom-halves disabled. */
 570 static int dp_frame_hook(struct net_bridge_port *p, struct sk_buff **pskb)
 571 {
 572         do_port_input(p, *pskb);
 573         return 1;
 574 }
 575 #else
 576 #error
 577 #endif
 578
 579 #if defined(CONFIG_XEN) && defined(HAVE_PROTO_DATA_VALID)
 580 /* This code is based on a skb_checksum_setup from net/dev/core.c from a
 581  * combination of Lenny's 2.6.26 Xen kernel and Xen's
 582  * linux-2.6.18-92.1.10.el5.xs5.0.0.394.644.  We can't call this function
 583  * directly because it isn't exported in all versions. */
 584 static int skb_pull_up_to(struct sk_buff *skb, void *ptr)
 585 {
 586         if (ptr < (void *)skb->tail)
 587                 return 1;
 588         if (__pskb_pull_tail(skb,
 589                              ptr - (void *)skb->data - skb_headlen(skb))) {
 590                 return 1;
 591         } else {
 592                 return 0;
 593         }
 594 }
 595
 596 int vswitch_skb_checksum_setup(struct sk_buff *skb)
 597 {
 598         struct iphdr *iph;
 599         unsigned char *th;
 600         int err = -EPROTO;
 601         __u16 csum_start, csum_offset;
 602
 603         if (!skb->proto_csum_blank)
 604                 return 0;
 605
 606         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 607                 goto out;
 608
 609         if (!skb_pull_up_to(skb, skb_network_header(skb) + 1))
 610                 goto out;
 611
 612         iph = ip_hdr(skb);
 613         th = skb_network_header(skb) + 4 * iph->ihl;
 614
 615         csum_start = th - skb->head;
 616         switch (iph->protocol) {
 617         case IPPROTO_TCP:
 618                 csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 619                 break;
 620         case IPPROTO_UDP:
 621                 csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 622                 break;
 623         default:
 624                 if (net_ratelimit())
 625                         printk(KERN_ERR "Attempting to checksum a non-"
 626                                "TCP/UDP packet, dropping a protocol"
 627                                " %d packet", iph->protocol);
 628                 goto out;
 629         }
 630
 631         if (!skb_pull_up_to(skb, th + csum_offset + 2))
 632                 goto out;
 633
 634         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 635         skb->proto_csum_blank = 0;
 636
 637 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 638         skb->csum_start = csum_start;
 639         skb->csum_offset = csum_offset;
 640 #else
 641         skb_set_transport_header(skb, csum_start - skb_headroom(skb));
 642         skb->csum = csum_offset;
 643 #endif
 644
 645         err = 0;
 646
 647 out:
 648         return err;
 649 }
 650 #endif /* CONFIG_XEN && HAVE_PROTO_DATA_VALID */
 651
 652  /* Types of checksums that we can receive (these all refer to L4 checksums):
 653  * 1. CHECKSUM_NONE: Device that did not compute checksum, contains full
 654  *      (though not verified) checksum in packet but not in skb->csum.  Packets
 655  *      from the bridge local port will also have this type.
 656  * 2. CHECKSUM_COMPLETE (CHECKSUM_HW): Good device that computes checksums,
 657  *      also the GRE module.  This is the same as CHECKSUM_NONE, except it has
 658  *      a valid skb->csum.  Importantly, both contain a full checksum (not
 659  *      verified) in the packet itself.  The only difference is that if the
 660  *      packet gets to L4 processing on this machine (not in DomU) we won't
 661  *      have to recompute the checksum to verify.  Most hardware devices do not
 662  *      produce packets with this type, even if they support receive checksum
 663  *      offloading (they produce type #5).
 664  * 3. CHECKSUM_PARTIAL (CHECKSUM_HW): Packet without full checksum and needs to
 665  *      be computed if it is sent off box.  Unfortunately on earlier kernels,
 666  *      this case is impossible to distinguish from #2, despite having opposite
 667  *      meanings.  Xen adds an extra field on earlier kernels (see #4) in order
 668  *      to distinguish the different states.  The only real user of this type
 669  *      with bridging is Xen (on later kernels).
 670  * 4. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank true): This packet was
 671  *      generated locally by a Xen DomU and has a partial checksum.  If it is
 672  *      handled on this machine (Dom0 or DomU), then the checksum will not be
 673  *      computed.  If it goes off box, the checksum in the packet needs to
 674  *      completed.  Calling skb_checksum_setup converts this to CHECKSUM_HW
 675  *      (CHECKSUM_PARTIAL) so that the checksum can be completed.  In later
 676  *      kernels, this combination is replaced with CHECKSUM_PARTIAL.
 677  * 5. CHECKSUM_UNNECESSARY (with proto_csum_blank false): Packet with a correct
 678  *      full checksum or using a protocol without a checksum.  skb->csum is
 679  *      undefined.  This is common from devices with receive checksum
 680  *      offloading.  This is somewhat similar to CHECKSUM_NONE, except that
 681  *      nobody will try to verify the checksum with CHECKSUM_UNNECESSARY.
 682  *
 683  * Note that on earlier kernels, CHECKSUM_COMPLETE and CHECKSUM_PARTIAL are
 684  * both defined as CHECKSUM_HW.  Normally the meaning of CHECKSUM_HW is clear
 685  * based on whether it is on the transmit or receive path.  After the datapath
 686  * it will be intepreted as CHECKSUM_PARTIAL.  If the packet already has a
 687  * checksum, we will panic.  Since we can receive packets with checksums, we
 688  * assume that all CHECKSUM_HW packets have checksums and map them to
 689  * CHECKSUM_NONE, which has a similar meaning (the it is only different if the
 690  * packet is processed by the local IP stack, in which case it will need to
 691  * be reverified).  If we receive a packet with CHECKSUM_HW that really means
 692  * CHECKSUM_PARTIAL, it will be sent with the wrong checksum.  However, there
 693  * shouldn't be any devices that do this with bridging.
 694  *
 695  * The bridge has similar behavior and this function closely resembles
 696  * skb_forward_csum().  It is slightly different because we are only concerned
 697  * with bridging and not other types of forwarding and can get away with
 698  * slightly more optimal behavior.*/
 699 void
 700 forward_ip_summed(struct sk_buff *skb)
 701 {
 702 #ifdef CHECKSUM_HW
 703         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW)
 704                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 705 #endif
 706 }
 707
 708 /* Append each packet in 'skb' list to 'queue'.  There will be only one packet
 709  * unless we broke up a GSO packet. */
 710 static int
 711 queue_control_packets(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *queue,
 712                       int queue_no, u32 arg)
 713 {
 714         struct sk_buff *nskb;
 715         int port_no;
 716         int err;
 717
 718         port_no = ODPP_LOCAL;
 719         if (skb->dev) {
 720                 if (skb->dev->br_port)
 721                         port_no = skb->dev->br_port->port_no;
 722                 else if (is_dp_dev(skb->dev))
 723                         port_no = dp_dev_priv(skb->dev)->port_no;
 724         }
 725
 726         do {
 727                 struct odp_msg *header;
 728
 729                 nskb = skb->next;
 730                 skb->next = NULL;
 731
 732                 /* If a checksum-deferred packet is forwarded to the
 733                  * controller, correct the pointers and checksum.  This happens
 734                  * on a regular basis only on Xen, on which VMs can pass up
 735                  * packets that do not have their checksum computed.
 736                  */
 737                 err = vswitch_skb_checksum_setup(skb);
 738                 if (err)
 739                         goto err_kfree_skbs;
 740 #ifndef CHECKSUM_HW
 741                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 742 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,22)
 743                         /* Until 2.6.22, the start of the transport header was
 744                          * also the start of data to be checksummed.  Linux
 745                          * 2.6.22 introduced the csum_start field for this
 746                          * purpose, but we should point the transport header to
 747                          * it anyway for backward compatibility, as
 748                          * dev_queue_xmit() does even in 2.6.28. */
 749                         skb_set_transport_header(skb, skb->csum_start -
 750                                                  skb_headroom(skb));
 751 #endif
 752                         err = skb_checksum_help(skb);
 753                         if (err)
 754                                 goto err_kfree_skbs;
 755                 }
 756 #else
 757                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW) {
 758                         err = skb_checksum_help(skb, 0);
 759                         if (err)
 760                                 goto err_kfree_skbs;
 761                 }
 762 #endif
 763
 764                 err = skb_cow(skb, sizeof *header);
 765                 if (err)
 766                         goto err_kfree_skbs;
 767
 768                 header = (struct odp_msg*)__skb_push(skb, sizeof *header);
 769                 header->type = queue_no;
 770                 header->length = skb->len;
 771                 header->port = port_no;
 772                 header->reserved = 0;
 773                 header->arg = arg;
 774                 skb_queue_tail(queue, skb);
 775
 776                 skb = nskb;
 777         } while (skb);
 778         return 0;
 779
 780 err_kfree_skbs:
 781         kfree_skb(skb);
 782         while ((skb = nskb) != NULL) {
 783                 nskb = skb->next;
 784                 kfree_skb(skb);
 785         }
 786         return err;
 787 }
 788
 789 int
 790 dp_output_control(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int queue_no,
 791                   u32 arg)
 792 {
 793         struct dp_stats_percpu *stats;
 794         struct sk_buff_head *queue;
 795         int err;
 796
 797         WARN_ON_ONCE(skb_shared(skb));
 798         BUG_ON(queue_no != _ODPL_MISS_NR && queue_no != _ODPL_ACTION_NR && queue_no != _ODPL_SFLOW_NR);
 799         queue = &dp->queues[queue_no];
 800         err = -ENOBUFS;
 801         if (skb_queue_len(queue) >= DP_MAX_QUEUE_LEN)
 802                 goto err_kfree_skb;
 803
 804         forward_ip_summed(skb);
 805
 806         /* Break apart GSO packets into their component pieces.  Otherwise
 807          * userspace may try to stuff a 64kB packet into a 1500-byte MTU. */
 808         if (skb_is_gso(skb)) {
 809                 struct sk_buff *nskb = skb_gso_segment(skb, 0);
 810                 if (nskb) {
 811                         kfree_skb(skb);
 812                         skb = nskb;
 813                         if (unlikely(IS_ERR(skb))) {
 814                                 err = PTR_ERR(skb);
 815                                 goto err;
 816                         }
 817                 } else {
 818                         /* XXX This case might not be possible.  It's hard to
 819                          * tell from the skb_gso_segment() code and comment. */
 820                 }
 821         }
 822
 823         err = queue_control_packets(skb, queue, queue_no, arg);
 824         wake_up_interruptible(&dp->waitqueue);
 825         return err;
 826
 827 err_kfree_skb:
 828         kfree_skb(skb);
 829 err:
 830         stats = percpu_ptr(dp->stats_percpu, get_cpu());
 831         stats->n_lost++;
 832         put_cpu();
 833
 834         return err;
 835 }
 836
 837 static int flush_flows(struct datapath *dp)
 838 {
 839         dp->n_flows = 0;
 840         return dp_table_flush(dp);
 841 }
 842
 843 static int validate_actions(const struct sw_flow_actions *actions)
 844 {
 845         unsigned int i;
 846
 847         for (i = 0; i < actions->n_actions; i++) {
 848                 const union odp_action *a = &actions->actions[i];
 849                 switch (a->type) {
 850                 case ODPAT_OUTPUT:
 851                         if (a->output.port >= DP_MAX_PORTS)
 852                                 return -EINVAL;
 853                         break;
 854
 855                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 856                         if (a->output_group.group >= DP_MAX_GROUPS)
 857                                 return -EINVAL;
 858                         break;
 859
 860                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 861                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK))
 862                                 return -EINVAL;
 863                         break;
 864
 865                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 866                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp
 867                             & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT))
 868                                 return -EINVAL;
 869                         break;
 870
 871                 default:
 872                         if (a->type >= ODPAT_N_ACTIONS)
 873                                 return -EOPNOTSUPP;
 874                         break;
 875                 }
 876         }
 877
 878         return 0;
 879 }
 880
 881 static struct sw_flow_actions *get_actions(const struct odp_flow *flow)
 882 {
 883         struct sw_flow_actions *actions;
 884         int error;
 885
 886         actions = flow_actions_alloc(flow->n_actions);
 887         error = PTR_ERR(actions);
 888         if (IS_ERR(actions))
 889                 goto error;
 890
 891         error = -EFAULT;
 892         if (copy_from_user(actions->actions, flow->actions,
 893                            flow->n_actions * sizeof(union odp_action)))
 894                 goto error_free_actions;
 895         error = validate_actions(actions);
 896         if (error)
 897                 goto error_free_actions;
 898
 899         return actions;
 900
 901 error_free_actions:
 902         kfree(actions);
 903 error:
 904         return ERR_PTR(error);
 905 }
 906
 907 static void get_stats(struct sw_flow *flow, struct odp_flow_stats *stats)
 908 {
 909         if (flow->used.tv_sec) {
 910                 stats->used_sec = flow->used.tv_sec;
 911                 stats->used_nsec = flow->used.tv_nsec;
 912         } else {
 913                 stats->used_sec = 0;
 914                 stats->used_nsec = 0;
 915         }
 916         stats->n_packets = flow->packet_count;
 917         stats->n_bytes = flow->byte_count;
 918         stats->ip_tos = flow->ip_tos;
 919         stats->tcp_flags = flow->tcp_flags;
 920         stats->error = 0;
 921 }
 922
 923 static void clear_stats(struct sw_flow *flow)
 924 {
 925         flow->used.tv_sec = flow->used.tv_nsec = 0;
 926         flow->tcp_flags = 0;
 927         flow->ip_tos = 0;
 928         flow->packet_count = 0;
 929         flow->byte_count = 0;
 930 }
 931
 932 static int put_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow_put __user *ufp)
 933 {
 934         struct odp_flow_put uf;
 935         struct sw_flow *flow;
 936         struct dp_table *table;
 937         struct odp_flow_stats stats;
 938         int error;
 939
 940         error = -EFAULT;
 941         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof(struct odp_flow_put)))
 942                 goto error;
 943         uf.flow.key.reserved = 0;
 944
 945         table = rcu_dereference(dp->table);
 946         flow = dp_table_lookup(table, &uf.flow.key);
 947         if (!flow) {
 948                 /* No such flow. */
 949                 struct sw_flow_actions *acts;
 950
 951                 error = -ENOENT;
 952                 if (!(uf.flags & ODPPF_CREATE))
 953                         goto error;
 954
 955                 /* Expand table, if necessary, to make room. */
 956                 if (dp->n_flows >= table->n_buckets) {
 957                         error = -ENOSPC;
 958                         if (table->n_buckets >= DP_MAX_BUCKETS)
 959                                 goto error;
 960
 961                         error = dp_table_expand(dp);
 962                         if (error)
 963                                 goto error;
 964                         table = rcu_dereference(dp->table);
 965                 }
 966
 967                 /* Allocate flow. */
 968                 error = -ENOMEM;
 969                 flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
 970                 if (flow == NULL)
 971                         goto error;
 972                 flow->key = uf.flow.key;
 973                 spin_lock_init(&flow->lock);
 974                 clear_stats(flow);
 975
 976                 /* Obtain actions. */
 977                 acts = get_actions(&uf.flow);
 978                 error = PTR_ERR(acts);
 979                 if (IS_ERR(acts))
 980                         goto error_free_flow;
 981                 rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, acts);
 982
 983                 /* Put flow in bucket. */
 984                 error = dp_table_insert(table, flow);
 985                 if (error)
 986                         goto error_free_flow_acts;
 987                 dp->n_flows++;
 988                 memset(&stats, 0, sizeof(struct odp_flow_stats));
 989         } else {
 990                 /* We found a matching flow. */
 991                 struct sw_flow_actions *old_acts, *new_acts;
 992                 unsigned long int flags;
 993
 994                 /* Bail out if we're not allowed to modify an existing flow. */
 995                 error = -EEXIST;
 996                 if (!(uf.flags & ODPPF_MODIFY))
 997                         goto error;
 998
 999                 /* Swap actions. */
1000                 new_acts = get_actions(&uf.flow);
1001                 error = PTR_ERR(new_acts);
1002                 if (IS_ERR(new_acts))
1003                         goto error;
1004                 old_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1005                 if (old_acts->n_actions != new_acts->n_actions ||
1006                     memcmp(old_acts->actions, new_acts->actions,
1007                            sizeof(union odp_action) * old_acts->n_actions)) {
1008                         rcu_assign_pointer(flow->sf_acts, new_acts);
1009                         flow_deferred_free_acts(old_acts);
1010                 } else {
1011                         kfree(new_acts);
1012                 }
1013
1014                 /* Fetch stats, then clear them if necessary. */
1015                 spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1016                 get_stats(flow, &stats);
1017                 if (uf.flags & ODPPF_ZERO_STATS)
1018                         clear_stats(flow);
1019                 spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1020         }
1021
1022         /* Copy stats to userspace. */
1023         if (__copy_to_user(&ufp->flow.stats, &stats,
1024                            sizeof(struct odp_flow_stats)))
1025                 return -EFAULT;
1026         return 0;
1027
1028 error_free_flow_acts:
1029         kfree(flow->sf_acts);
1030 error_free_flow:
1031         kmem_cache_free(flow_cache, flow);
1032 error:
1033         return error;
1034 }
1035
1036 static int put_actions(const struct sw_flow *flow, struct odp_flow __user *ufp)
1037 {
1038         union odp_action __user *actions;
1039         struct sw_flow_actions *sf_acts;
1040         u32 n_actions;
1041
1042         if (__get_user(actions, &ufp->actions) ||
1043             __get_user(n_actions, &ufp->n_actions))
1044                 return -EFAULT;
1045
1046         if (!n_actions)
1047                 return 0;
1048
1049         sf_acts = rcu_dereference(flow->sf_acts);
1050         if (__put_user(sf_acts->n_actions, &ufp->n_actions) ||
1051             (actions && copy_to_user(actions, sf_acts->actions,
1052                                      sizeof(union odp_action) *
1053                                      min(sf_acts->n_actions, n_actions))))
1054                 return -EFAULT;
1055
1056         return 0;
1057 }
1058
1059 static int answer_query(struct sw_flow *flow, u32 query_flags,
1060                         struct odp_flow __user *ufp)
1061 {
1062         struct odp_flow_stats stats;
1063         unsigned long int flags;
1064
1065         spin_lock_irqsave(&flow->lock, flags);
1066         get_stats(flow, &stats);
1067
1068         if (query_flags & ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS) {
1069                 flow->tcp_flags = 0;
1070         }
1071         spin_unlock_irqrestore(&flow->lock, flags);
1072
1073         if (__copy_to_user(&ufp->stats, &stats, sizeof(struct odp_flow_stats)))
1074                 return -EFAULT;
1075         return put_actions(flow, ufp);
1076 }
1077
1078 static int del_flow(struct datapath *dp, struct odp_flow __user *ufp)
1079 {
1080         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1081         struct odp_flow uf;
1082         struct sw_flow *flow;
1083         int error;
1084
1085         error = -EFAULT;
1086         if (copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1087                 goto error;
1088         uf.key.reserved = 0;
1089
1090         flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1091         error = -ENOENT;
1092         if (!flow)
1093                 goto error;
1094
1095         /* XXX redundant lookup */
1096         error = dp_table_delete(table, flow);
1097         if (error)
1098                 goto error;
1099
1100         /* XXX These statistics might lose a few packets, since other CPUs can
1101          * be using this flow.  We used to synchronize_rcu() to make sure that
1102          * we get completely accurate stats, but that blows our performance,
1103          * badly. */
1104         dp->n_flows--;
1105         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1106         flow_deferred_free(flow);
1107
1108 error:
1109         return error;
1110 }
1111
1112 static int query_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1113 {
1114         struct dp_table *table = rcu_dereference(dp->table);
1115         int i;
1116         for (i = 0; i < flowvec->n_flows; i++) {
1117                 struct __user odp_flow *ufp = &flowvec->flows[i];
1118                 struct odp_flow uf;
1119                 struct sw_flow *flow;
1120                 int error;
1121
1122                 if (__copy_from_user(&uf, ufp, sizeof uf))
1123                         return -EFAULT;
1124                 uf.key.reserved = 0;
1125
1126                 flow = dp_table_lookup(table, &uf.key);
1127                 if (!flow)
1128                         error = __put_user(ENOENT, &ufp->stats.error);
1129                 else
1130                         error = answer_query(flow, uf.flags, ufp);
1131                 if (error)
1132                         return -EFAULT;
1133         }
1134         return flowvec->n_flows;
1135 }
1136
1137 struct list_flows_cbdata {
1138         struct odp_flow __user *uflows;
1139         int n_flows;
1140         int listed_flows;
1141 };
1142
1143 static int list_flow(struct sw_flow *flow, void *cbdata_)
1144 {
1145         struct list_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
1146         struct odp_flow __user *ufp = &cbdata->uflows[cbdata->listed_flows++];
1147         int error;
1148
1149         if (__copy_to_user(&ufp->key, &flow->key, sizeof flow->key))
1150                 return -EFAULT;
1151         error = answer_query(flow, 0, ufp);
1152         if (error)
1153                 return error;
1154
1155         if (cbdata->listed_flows >= cbdata->n_flows)
1156                 return cbdata->listed_flows;
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 static int list_flows(struct datapath *dp, const struct odp_flowvec *flowvec)
1161 {
1162         struct list_flows_cbdata cbdata;
1163         int error;
1164
1165         if (!flowvec->n_flows)
1166                 return 0;
1167
1168         cbdata.uflows = flowvec->flows;
1169         cbdata.n_flows = flowvec->n_flows;
1170         cbdata.listed_flows = 0;
1171         error = dp_table_foreach(rcu_dereference(dp->table),
1172                                  list_flow, &cbdata);
1173         return error ? error : cbdata.listed_flows;
1174 }
1175
1176 static int do_flowvec_ioctl(struct datapath *dp, unsigned long argp,
1177                             int (*function)(struct datapath *,
1178                                             const struct odp_flowvec *))
1179 {
1180         struct odp_flowvec __user *uflowvec;
1181         struct odp_flowvec flowvec;
1182         int retval;
1183
1184         uflowvec = (struct odp_flowvec __user *)argp;
1185         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uflowvec, sizeof *uflowvec) ||
1186             copy_from_user(&flowvec, uflowvec, sizeof flowvec))
1187                 return -EFAULT;
1188
1189         if (flowvec.n_flows > INT_MAX / sizeof(struct odp_flow))
1190                 return -EINVAL;
1191
1192         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, flowvec.flows,
1193                        flowvec.n_flows * sizeof(struct odp_flow)))
1194                 return -EFAULT;
1195
1196         retval = function(dp, &flowvec);
1197         return (retval < 0 ? retval
1198                 : retval == flowvec.n_flows ? 0
1199                 : __put_user(retval, &uflowvec->n_flows));
1200 }
1201
1202 static int do_execute(struct datapath *dp, const struct odp_execute *executep)
1203 {
1204         struct odp_execute execute;
1205         struct odp_flow_key key;
1206         struct sk_buff *skb;
1207         struct sw_flow_actions *actions;
1208         struct ethhdr *eth;
1209         int err;
1210
1211         err = -EFAULT;
1212         if (copy_from_user(&execute, executep, sizeof execute))
1213                 goto error;
1214
1215         err = -EINVAL;
1216         if (execute.length < ETH_HLEN || execute.length > 65535)
1217                 goto error;
1218
1219         err = -ENOMEM;
1220         actions = flow_actions_alloc(execute.n_actions);
1221         if (!actions)
1222                 goto error;
1223
1224         err = -EFAULT;
1225         if (copy_from_user(actions->actions, execute.actions,
1226                            execute.n_actions * sizeof *execute.actions))
1227                 goto error_free_actions;
1228
1229         err = validate_actions(actions);
1230         if (err)
1231                 goto error_free_actions;
1232
1233         err = -ENOMEM;
1234         skb = alloc_skb(execute.length, GFP_KERNEL);
1235         if (!skb)
1236                 goto error_free_actions;
1237         if (execute.in_port < DP_MAX_PORTS) {
1238                 struct net_bridge_port *p = dp->ports[execute.in_port];
1239                 if (p)
1240                         skb->dev = p->dev;
1241         }
1242
1243         err = -EFAULT;
1244         if (copy_from_user(skb_put(skb, execute.length), execute.data,
1245                            execute.length))
1246                 goto error_free_skb;
1247
1248         skb_reset_mac_header(skb);
1249         eth = eth_hdr(skb);
1250
1251         /* Normally, setting the skb 'protocol' field would be handled by a
1252          * call to eth_type_trans(), but it assumes there's a sending
1253          * device, which we may not have. */
1254         if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)
1255                 skb->protocol = eth->h_proto;
1256         else
1257                 skb->protocol = htons(ETH_P_802_2);
1258
1259         flow_extract(skb, execute.in_port, &key);
1260         err = execute_actions(dp, skb, &key, actions->actions,
1261                               actions->n_actions, GFP_KERNEL);
1262         kfree(actions);
1263         return err;
1264
1265 error_free_skb:
1266         kfree_skb(skb);
1267 error_free_actions:
1268         kfree(actions);
1269 error:
1270         return err;
1271 }
1272
1273 static int get_dp_stats(struct datapath *dp, struct odp_stats __user *statsp)
1274 {
1275         struct odp_stats stats;
1276         int i;
1277
1278         stats.n_flows = dp->n_flows;
1279         stats.cur_capacity = rcu_dereference(dp->table)->n_buckets;
1280         stats.max_capacity = DP_MAX_BUCKETS;
1281         stats.n_ports = dp->n_ports;
1282         stats.max_ports = DP_MAX_PORTS;
1283         stats.max_groups = DP_MAX_GROUPS;
1284         stats.n_frags = stats.n_hit = stats.n_missed = stats.n_lost = 0;
1285         for_each_possible_cpu(i) {
1286                 const struct dp_stats_percpu *s;
1287                 s = percpu_ptr(dp->stats_percpu, i);
1288                 stats.n_frags += s->n_frags;
1289                 stats.n_hit += s->n_hit;
1290                 stats.n_missed += s->n_missed;
1291                 stats.n_lost += s->n_lost;
1292         }
1293         stats.max_miss_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1294         stats.max_action_queue = DP_MAX_QUEUE_LEN;
1295         return copy_to_user(statsp, &stats, sizeof stats) ? -EFAULT : 0;
1296 }
1297
1298 /* MTU of the dp pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
1299 int dp_min_mtu(const struct datapath *dp)
1300 {
1301         struct net_bridge_port *p;
1302         int mtu = 0;
1303
1304         ASSERT_RTNL();
1305
1306         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1307                 struct net_device *dev = p->dev;
1308
1309                 /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1310                  * set. */
1311                 if (is_dp_dev(dev))
1312                         continue;
1313
1314                 if (!mtu || dev->mtu < mtu)
1315                         mtu = dev->mtu;
1316         }
1317
1318         return mtu ? mtu : ETH_DATA_LEN;
1319 }
1320
1321 /* Sets the MTU of all datapath devices to the minimum of the ports. 'dev'
1322  * is the device whose MTU may have changed.  Must be called with RTNL lock
1323  * and dp_mutex. */
1324 void set_dp_devs_mtu(const struct datapath *dp, struct net_device *dev)
1325 {
1326         struct net_bridge_port *p;
1327         int mtu;
1328
1329         ASSERT_RTNL();
1330
1331         if (is_dp_dev(dev))
1332                 return;
1333
1334         mtu = dp_min_mtu(dp);
1335
1336         list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1337                 struct net_device *br_dev = p->dev;
1338
1339                 if (is_dp_dev(br_dev))
1340                         dev_set_mtu(br_dev, mtu);
1341         }
1342 }
1343
1344 static int
1345 put_port(const struct net_bridge_port *p, struct odp_port __user *uop)
1346 {
1347         struct odp_port op;
1348         memset(&op, 0, sizeof op);
1349         strncpy(op.devname, p->dev->name, sizeof op.devname);
1350         op.port = p->port_no;
1351         op.flags = is_dp_dev(p->dev) ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
1352         return copy_to_user(uop, &op, sizeof op) ? -EFAULT : 0;
1353 }
1354
1355 static int
1356 query_port(struct datapath *dp, struct odp_port __user *uport)
1357 {
1358         struct odp_port port;
1359
1360         if (copy_from_user(&port, uport, sizeof port))
1361                 return -EFAULT;
1362         if (port.devname[0]) {
1363                 struct net_bridge_port *p;
1364                 struct net_device *dev;
1365                 int err;
1366
1367                 port.devname[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
1368
1369                 dev = dev_get_by_name(&init_net, port.devname);
1370                 if (!dev)
1371                         return -ENODEV;
1372
1373                 p = dev->br_port;
1374                 if (!p && is_dp_dev(dev)) {
1375                         struct dp_dev *dp_dev = dp_dev_priv(dev);
1376                         if (dp_dev->dp == dp)
1377                                 p = dp->ports[dp_dev->port_no];
1378                 }
1379                 err = p && p->dp == dp ? put_port(p, uport) : -ENOENT;
1380                 dev_put(dev);
1381
1382                 return err;
1383         } else {
1384                 if (port.port >= DP_MAX_PORTS)
1385                         return -EINVAL;
1386                 if (!dp->ports[port.port])
1387                         return -ENOENT;
1388                 return put_port(dp->ports[port.port], uport);
1389         }
1390 }
1391
1392 static int
1393 list_ports(struct datapath *dp, struct odp_portvec __user *pvp)
1394 {
1395         struct odp_portvec pv;
1396         struct net_bridge_port *p;
1397         int idx;
1398
1399         if (copy_from_user(&pv, pvp, sizeof pv))
1400                 return -EFAULT;
1401
1402         idx = 0;
1403         if (pv.n_ports) {
1404                 list_for_each_entry_rcu (p, &dp->port_list, node) {
1405                         if (put_port(p, &pv.ports[idx]))
1406                                 return -EFAULT;
1407                         if (idx++ >= pv.n_ports)
1408                                 break;
1409                 }
1410         }
1411         return put_user(dp->n_ports, &pvp->n_ports);
1412 }
1413
1414 /* RCU callback for freeing a dp_port_group */
1415 static void free_port_group(struct rcu_head *rcu)
1416 {
1417         struct dp_port_group *g = container_of(rcu, struct dp_port_group, rcu);
1418         kfree(g);
1419 }
1420
1421 static int
1422 set_port_group(struct datapath *dp, const struct odp_port_group __user *upg)
1423 {
1424         struct odp_port_group pg;
1425         struct dp_port_group *new_group, *old_group;
1426         int error;
1427
1428         error = -EFAULT;
1429         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1430                 goto error;
1431
1432         error = -EINVAL;
1433         if (pg.n_ports > DP_MAX_PORTS || pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1434                 goto error;
1435
1436         error = -ENOMEM;
1437         new_group = kmalloc(sizeof *new_group + sizeof(u16) * pg.n_ports,
1438                             GFP_KERNEL);
1439         if (!new_group)
1440                 goto error;
1441
1442         new_group->n_ports = pg.n_ports;
1443         error = -EFAULT;
1444         if (copy_from_user(new_group->ports, pg.ports,
1445                            sizeof(u16) * pg.n_ports))
1446                 goto error_free;
1447
1448         old_group = rcu_dereference(dp->groups[pg.group]);
1449         rcu_assign_pointer(dp->groups[pg.group], new_group);
1450         if (old_group)
1451                 call_rcu(&old_group->rcu, free_port_group);
1452         return 0;
1453
1454 error_free:
1455         kfree(new_group);
1456 error:
1457         return error;
1458 }
1459
1460 static int
1461 get_port_group(struct datapath *dp, struct odp_port_group *upg)
1462 {
1463         struct odp_port_group pg;
1464         struct dp_port_group *g;
1465         u16 n_copy;
1466
1467         if (copy_from_user(&pg, upg, sizeof pg))
1468                 return -EFAULT;
1469
1470         if (pg.group >= DP_MAX_GROUPS)
1471                 return -EINVAL;
1472
1473         g = dp->groups[pg.group];
1474         n_copy = g ? min_t(int, g->n_ports, pg.n_ports) : 0;
1475         if (n_copy && copy_to_user(pg.ports, g->ports, n_copy * sizeof(u16)))
1476                 return -EFAULT;
1477
1478         if (put_user(g ? g->n_ports : 0, &upg->n_ports))
1479                 return -EFAULT;
1480
1481         return 0;
1482 }
1483
1484 static int get_listen_mask(const struct file *f)
1485 {
1486         return (long)f->private_data;
1487 }
1488
1489 static void set_listen_mask(struct file *f, int listen_mask)
1490 {
1491         f->private_data = (void*)(long)listen_mask;
1492 }
1493
1494 static long openvswitch_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd,
1495                            unsigned long argp)
1496 {
1497         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1498         struct datapath *dp;
1499         int drop_frags, listeners, port_no;
1500         unsigned int sflow_probability;
1501         int err;
1502
1503         /* Handle commands with special locking requirements up front. */
1504         switch (cmd) {
1505         case ODP_DP_CREATE:
1506                 err = create_dp(dp_idx, (char __user *)argp);
1507                 goto exit;
1508
1509         case ODP_DP_DESTROY:
1510                 err = destroy_dp(dp_idx);
1511                 goto exit;
1512
1513         case ODP_PORT_ADD:
1514                 err = add_port(dp_idx, (struct odp_port __user *)argp);
1515                 goto exit;
1516
1517         case ODP_PORT_DEL:
1518                 err = get_user(port_no, (int __user *)argp);
1519                 if (!err)
1520                         err = del_port(dp_idx, port_no);
1521                 goto exit;
1522         }
1523
1524         dp = get_dp_locked(dp_idx);
1525         err = -ENODEV;
1526         if (!dp)
1527                 goto exit;
1528
1529         switch (cmd) {
1530         case ODP_DP_STATS:
1531                 err = get_dp_stats(dp, (struct odp_stats __user *)argp);
1532                 break;
1533
1534         case ODP_GET_DROP_FRAGS:
1535                 err = put_user(dp->drop_frags, (int __user *)argp);
1536                 break;
1537
1538         case ODP_SET_DROP_FRAGS:
1539                 err = get_user(drop_frags, (int __user *)argp);
1540                 if (err)
1541                         break;
1542                 err = -EINVAL;
1543                 if (drop_frags != 0 && drop_frags != 1)
1544                         break;
1545                 dp->drop_frags = drop_frags;
1546                 err = 0;
1547                 break;
1548
1549         case ODP_GET_LISTEN_MASK:
1550                 err = put_user(get_listen_mask(f), (int __user *)argp);
1551                 break;
1552
1553         case ODP_SET_LISTEN_MASK:
1554                 err = get_user(listeners, (int __user *)argp);
1555                 if (err)
1556                         break;
1557                 err = -EINVAL;
1558                 if (listeners & ~ODPL_ALL)
1559                         break;
1560                 err = 0;
1561                 set_listen_mask(f, listeners);
1562                 break;
1563
1564         case ODP_GET_SFLOW_PROBABILITY:
1565                 err = put_user(dp->sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1566                 break;
1567
1568         case ODP_SET_SFLOW_PROBABILITY:
1569                 err = get_user(sflow_probability, (unsigned int __user *)argp);
1570                 if (!err)
1571                         dp->sflow_probability = sflow_probability;
1572                 break;
1573
1574         case ODP_PORT_QUERY:
1575                 err = query_port(dp, (struct odp_port __user *)argp);
1576                 break;
1577
1578         case ODP_PORT_LIST:
1579                 err = list_ports(dp, (struct odp_portvec __user *)argp);
1580                 break;
1581
1582         case ODP_PORT_GROUP_SET:
1583                 err = set_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1584                 break;
1585
1586         case ODP_PORT_GROUP_GET:
1587                 err = get_port_group(dp, (struct odp_port_group __user *)argp);
1588                 break;
1589
1590         case ODP_FLOW_FLUSH:
1591                 err = flush_flows(dp);
1592                 break;
1593
1594         case ODP_FLOW_PUT:
1595                 err = put_flow(dp, (struct odp_flow_put __user *)argp);
1596                 break;
1597
1598         case ODP_FLOW_DEL:
1599                 err = del_flow(dp, (struct odp_flow __user *)argp);
1600                 break;
1601
1602         case ODP_FLOW_GET:
1603                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, query_flows);
1604                 break;
1605
1606         case ODP_FLOW_LIST:
1607                 err = do_flowvec_ioctl(dp, argp, list_flows);
1608                 break;
1609
1610         case ODP_EXECUTE:
1611                 err = do_execute(dp, (struct odp_execute __user *)argp);
1612                 break;
1613
1614         default:
1615                 err = -ENOIOCTLCMD;
1616                 break;
1617         }
1618         mutex_unlock(&dp->mutex);
1619 exit:
1620         return err;
1621 }
1622
1623 static int dp_has_packet_of_interest(struct datapath *dp, int listeners)
1624 {
1625         int i;
1626         for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1627                 if (listeners & (1 << i) && !skb_queue_empty(&dp->queues[i]))
1628                         return 1;
1629         }
1630         return 0;
1631 }
1632
1633 ssize_t openvswitch_read(struct file *f, char __user *buf, size_t nbytes,
1634                       loff_t *ppos)
1635 {
1636         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1637         int listeners = get_listen_mask(f);
1638         int dp_idx = iminor(f->f_dentry->d_inode);
1639         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1640         struct sk_buff *skb;
1641         struct iovec __user iov;
1642         size_t copy_bytes;
1643         int retval;
1644
1645         if (!dp)
1646                 return -ENODEV;
1647
1648         if (nbytes == 0 || !listeners)
1649                 return 0;
1650
1651         for (;;) {
1652                 int i;
1653
1654                 for (i = 0; i < DP_N_QUEUES; i++) {
1655                         if (listeners & (1 << i)) {
1656                                 skb = skb_dequeue(&dp->queues[i]);
1657                                 if (skb)
1658                                         goto success;
1659                         }
1660                 }
1661
1662                 if (f->f_flags & O_NONBLOCK) {
1663                         retval = -EAGAIN;
1664                         goto error;
1665                 }
1666
1667                 wait_event_interruptible(dp->waitqueue,
1668                                          dp_has_packet_of_interest(dp,
1669                                                                    listeners));
1670
1671                 if (signal_pending(current)) {
1672                         retval = -ERESTARTSYS;
1673                         goto error;
1674                 }
1675         }
1676 success:
1677         copy_bytes = min_t(size_t, skb->len, nbytes);
1678         iov.iov_base = buf;
1679         iov.iov_len = copy_bytes;
1680         retval = skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, &iov, iov.iov_len);
1681         if (!retval)
1682                 retval = copy_bytes;
1683         kfree_skb(skb);
1684
1685 error:
1686         return retval;
1687 }
1688
1689 static unsigned int openvswitch_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1690 {
1691         /* XXX is there sufficient synchronization here? */
1692         int dp_idx = iminor(file->f_dentry->d_inode);
1693         struct datapath *dp = get_dp(dp_idx);
1694         unsigned int mask;
1695
1696         if (dp) {
1697                 mask = 0;
1698                 poll_wait(file, &dp->waitqueue, wait);
1699                 if (dp_has_packet_of_interest(dp, get_listen_mask(file)))
1700                         mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1701         } else {
1702                 mask = POLLIN | POLLRDNORM | POLLHUP;
1703         }
1704         return mask;
1705 }
1706
1707 struct file_operations openvswitch_fops = {
1708         /* XXX .aio_read = openvswitch_aio_read, */
1709         .read  = openvswitch_read,
1710         .poll  = openvswitch_poll,
1711         .unlocked_ioctl = openvswitch_ioctl,
1712         /* XXX .fasync = openvswitch_fasync, */
1713 };
1714
1715 static int major;
1716
1717 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,27)
1718 static struct llc_sap *dp_stp_sap;
1719
1720 static int dp_stp_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1721                       struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
1722 {
1723         /* We don't really care about STP packets, we just listen for them for
1724          * mutual exclusion with the bridge module, so this just discards
1725          * them. */
1726         kfree_skb(skb);
1727         return 0;
1728 }
1729
1730 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1731 {
1732         /* Register to receive STP packets because the bridge module also
1733          * attempts to do so.  Since there can only be a single listener for a
1734          * given protocol, this provides mutual exclusion against the bridge
1735          * module, preventing both of them from being loaded at the same
1736          * time. */
1737         dp_stp_sap = llc_sap_open(LLC_SAP_BSPAN, dp_stp_rcv);
1738         if (!dp_stp_sap) {
1739                 printk(KERN_ERR "openvswitch: can't register sap for STP (probably the bridge module is loaded)\n");
1740                 return -EADDRINUSE;
1741         }
1742         return 0;
1743 }
1744
1745 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1746 {
1747         llc_sap_put(dp_stp_sap);
1748 }
1749 #else  /* Linux 2.6.27 or later. */
1750 static int dp_avoid_bridge_init(void)
1751 {
1752         /* Linux 2.6.27 introduces a way for multiple clients to register for
1753          * STP packets, which interferes with what we try to do above.
1754          * Instead, just check whether there's a bridge hook defined.  This is
1755          * not as safe--the bridge module is willing to load over the top of
1756          * us--but it provides a little bit of protection. */
1757         if (br_handle_frame_hook) {
1758                 printk(KERN_ERR "openvswitch: bridge module is loaded, cannot load over it\n");
1759                 return -EADDRINUSE;
1760         }
1761         return 0;
1762 }
1763
1764 static void dp_avoid_bridge_exit(void)
1765 {
1766         /* Nothing to do. */
1767 }
1768 #endif  /* Linux 2.6.27 or later */
1769
1770 static int __init dp_init(void)
1771 {
1772         int err;
1773
1774         printk("Open vSwitch %s, built "__DATE__" "__TIME__"\n", VERSION BUILDNR);
1775
1776         err = dp_avoid_bridge_init();
1777         if (err)
1778                 return err;
1779
1780         err = flow_init();
1781         if (err)
1782                 goto error;
1783
1784         err = register_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1785         if (err)
1786                 goto error_flow_exit;
1787
1788         major = register_chrdev(0, "openvswitch", &openvswitch_fops);
1789         if (err < 0)
1790                 goto error_unreg_notifier;
1791
1792         /* Hook into callback used by the bridge to intercept packets.
1793          * Parasites we are. */
1794         br_handle_frame_hook = dp_frame_hook;
1795
1796         return 0;
1797
1798 error_unreg_notifier:
1799         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1800 error_flow_exit:
1801         flow_exit();
1802 error:
1803         return err;
1804 }
1805
1806 static void dp_cleanup(void)
1807 {
1808         rcu_barrier();
1809         unregister_chrdev(major, "openvswitch");
1810         unregister_netdevice_notifier(&dp_device_notifier);
1811         flow_exit();
1812         br_handle_frame_hook = NULL;
1813         dp_avoid_bridge_exit();
1814 }
1815
1816 module_init(dp_init);
1817 module_exit(dp_cleanup);
1818
1819 MODULE_DESCRIPTION("Open vSwitch switching datapath");
1820 MODULE_LICENSE("GPL");