Quelle  vport.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (c) 2007-2014 Nicira, Inc.
 */

#include <linux/etherdevice.h>
#include <linux/if.h>
#include <linux/if_vlan.h>
#include <linux/jhash.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/percpu.h>
#include <linux/rcupdate.h>
#include <linux/rtnetlink.h>
#include <linux/compat.h>
#include <net/net_namespace.h>
#include <linux/module.h>

#include "datapath.h"
#include "vport.h"
#include "vport-internal_dev.h"

static LIST_HEAD(vport_ops_list);

/* Protected by RCU read lock for reading, ovs_mutex for writing. */
static struct hlist_head *dev_table;
#define VPORT_HASH_BUCKETS 1024

/**
 * ovs_vport_init - initialize vport subsystem
 *
 * Called at module load time to initialize the vport subsystem.
 */
int ovs_vport_init(void)
{
 dev_table = kcalloc(VPORT_HASH_BUCKETS, sizeof(struct hlist_head),
       GFP_KERNEL);
 if (!dev_table)
  return -ENOMEM;

 return 0;
}

/**
 * ovs_vport_exit - shutdown vport subsystem
 *
 * Called at module exit time to shutdown the vport subsystem.
 */
void ovs_vport_exit(void)
{
 kfree(dev_table);
}

static struct hlist_head *hash_bucket(const struct net *net, const char *name)
{
 unsigned int hash = jhash(name, strlen(name), (unsigned long) net);
 return &dev_table[hash & (VPORT_HASH_BUCKETS - 1)];
}

int __ovs_vport_ops_register(struct vport_ops *ops)
{
 int err = -EEXIST;
 struct vport_ops *o;

 ovs_lock();
 list_for_each_entry(o, &vport_ops_list, list)
  if (ops->type == o->type)
   goto errout;

 list_add_tail(&ops->list, &vport_ops_list);
 err = 0;
errout:
 ovs_unlock();
 return err;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(__ovs_vport_ops_register);

void ovs_vport_ops_unregister(struct vport_ops *ops)
{
 ovs_lock();
 list_del(&ops->list);
 ovs_unlock();
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ovs_vport_ops_unregister);

/**
 * ovs_vport_locate - find a port that has already been created
 *
 * @net: network namespace
 * @name: name of port to find
 *
 * Must be called with ovs or RCU read lock.
 */
struct vport *ovs_vport_locate(const struct net *net, const char *name)
{
 struct hlist_head *bucket = hash_bucket(net, name);
 struct vport *vport;

 hlist_for_each_entry_rcu(vport, bucket, hash_node,
     lockdep_ovsl_is_held())
  if (!strcmp(name, ovs_vport_name(vport)) &&
      net_eq(ovs_dp_get_net(vport->dp), net))
   return vport;

 return NULL;
}

/**
 * ovs_vport_alloc - allocate and initialize new vport
 *
 * @priv_size: Size of private data area to allocate.
 * @ops: vport device ops
 * @parms: information about new vport.
 *
 * Allocate and initialize a new vport defined by @ops.  The vport will contain
 * a private data area of size @priv_size that can be accessed using
 * vport_priv().  Some parameters of the vport will be initialized from @parms.
 * @vports that are no longer needed should be released with
 * vport_free().
 */
struct vport *ovs_vport_alloc(int priv_size, const struct vport_ops *ops,
         const struct vport_parms *parms)
{
 struct vport *vport;
 size_t alloc_size;
 int err;

 alloc_size = sizeof(struct vport);
 if (priv_size) {
  alloc_size = ALIGN(alloc_size, VPORT_ALIGN);
  alloc_size += priv_size;
 }

 vport = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
 if (!vport)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 vport->upcall_stats = netdev_alloc_pcpu_stats(struct vport_upcall_stats_percpu);
 if (!vport->upcall_stats) {
  err = -ENOMEM;
  goto err_kfree_vport;
 }

 vport->dp = parms->dp;
 vport->port_no = parms->port_no;
 vport->ops = ops;
 INIT_HLIST_NODE(&vport->dp_hash_node);

 if (ovs_vport_set_upcall_portids(vport, parms->upcall_portids)) {
  err = -EINVAL;
  goto err_free_percpu;
 }

 return vport;

err_free_percpu:
 free_percpu(vport->upcall_stats);
err_kfree_vport:
 kfree(vport);
 return ERR_PTR(err);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ovs_vport_alloc);

/**
 * ovs_vport_free - uninitialize and free vport
 *
 * @vport: vport to free
 *
 * Frees a vport allocated with vport_alloc() when it is no longer needed.
 *
 * The caller must ensure that an RCU grace period has passed since the last
 * time @vport was in a datapath.
 */
void ovs_vport_free(struct vport *vport)
{
 /* vport is freed from RCU callback or error path, Therefore
 * it is safe to use raw dereference.
 */
 kfree(rcu_dereference_raw(vport->upcall_portids));
 free_percpu(vport->upcall_stats);
 kfree(vport);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ovs_vport_free);

static struct vport_ops *ovs_vport_lookup(const struct vport_parms *parms)
{
 struct vport_ops *ops;

 list_for_each_entry(ops, &vport_ops_list, list)
  if (ops->type == parms->type)
   return ops;

 return NULL;
}

/**
 * ovs_vport_add - add vport device (for kernel callers)
 *
 * @parms: Information about new vport.
 *
 * Creates a new vport with the specified configuration (which is dependent on
 * device type).  ovs_mutex must be held.
 */
struct vport *ovs_vport_add(const struct vport_parms *parms)
{
 struct vport_ops *ops;
 struct vport *vport;

 ops = ovs_vport_lookup(parms);
 if (ops) {
  struct hlist_head *bucket;

  if (!try_module_get(ops->owner))
   return ERR_PTR(-EAFNOSUPPORT);

  vport = ops->create(parms);
  if (IS_ERR(vport)) {
   module_put(ops->owner);
   return vport;
  }

  bucket = hash_bucket(ovs_dp_get_net(vport->dp),
         ovs_vport_name(vport));
  hlist_add_head_rcu(&vport->hash_node, bucket);
  return vport;
 }

 /* Unlock to attempt module load and return -EAGAIN if load
 * was successful as we need to restart the port addition
 * workflow.
 */
 ovs_unlock();
 request_module("vport-type-%d", parms->type);
 ovs_lock();

 if (!ovs_vport_lookup(parms))
  return ERR_PTR(-EAFNOSUPPORT);
 else
  return ERR_PTR(-EAGAIN);
}

/**
 * ovs_vport_set_options - modify existing vport device (for kernel callers)
 *
 * @vport: vport to modify.
 * @options: New configuration.
 *
 * Modifies an existing device with the specified configuration (which is
 * dependent on device type).  ovs_mutex must be held.
 */
int ovs_vport_set_options(struct vport *vport, struct nlattr *options)
{
 if (!vport->ops->set_options)
  return -EOPNOTSUPP;
 return vport->ops->set_options(vport, options);
}

/**
 * ovs_vport_del - delete existing vport device
 *
 * @vport: vport to delete.
 *
 * Detaches @vport from its datapath and destroys it.  ovs_mutex must
 * be held.
 */
void ovs_vport_del(struct vport *vport)
{
 hlist_del_rcu(&vport->hash_node);
 module_put(vport->ops->owner);
 vport->ops->destroy(vport);
}

/**
 * ovs_vport_get_stats - retrieve device stats
 *
 * @vport: vport from which to retrieve the stats
 * @stats: location to store stats
 *
 * Retrieves transmit, receive, and error stats for the given device.
 *
 * Must be called with ovs_mutex or rcu_read_lock.
 */
void ovs_vport_get_stats(struct vport *vport, struct ovs_vport_stats *stats)
{
 const struct rtnl_link_stats64 *dev_stats;
 struct rtnl_link_stats64 temp;

 dev_stats = dev_get_stats(vport->dev, &temp);
 stats->rx_errors  = dev_stats->rx_errors;
 stats->tx_errors  = dev_stats->tx_errors;
 stats->tx_dropped = dev_stats->tx_dropped;
 stats->rx_dropped = dev_stats->rx_dropped;

 stats->rx_bytes   = dev_stats->rx_bytes;
 stats->rx_packets = dev_stats->rx_packets;
 stats->tx_bytes   = dev_stats->tx_bytes;
 stats->tx_packets = dev_stats->tx_packets;
}

/**
 * ovs_vport_get_upcall_stats - retrieve upcall stats
 *
 * @vport: vport from which to retrieve the stats.
 * @skb: sk_buff where upcall stats should be appended.
 *
 * Retrieves upcall stats for the given device.
 *
 * Must be called with ovs_mutex or rcu_read_lock.
 */
int ovs_vport_get_upcall_stats(struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
{
 struct nlattr *nla;
 int i;

 __u64 tx_success = 0;
 __u64 tx_fail = 0;

 for_each_possible_cpu(i) {
  const struct vport_upcall_stats_percpu *stats;
  unsigned int start;

  stats = per_cpu_ptr(vport->upcall_stats, i);
  do {
   start = u64_stats_fetch_begin(&stats->syncp);
   tx_success += u64_stats_read(&stats->n_success);
   tx_fail += u64_stats_read(&stats->n_fail);
  } while (u64_stats_fetch_retry(&stats->syncp, start));
 }

 nla = nla_nest_start_noflag(skb, OVS_VPORT_ATTR_UPCALL_STATS);
 if (!nla)
  return -EMSGSIZE;

 if (nla_put_u64_64bit(skb, OVS_VPORT_UPCALL_ATTR_SUCCESS, tx_success,
         OVS_VPORT_ATTR_PAD)) {
  nla_nest_cancel(skb, nla);
  return -EMSGSIZE;
 }

 if (nla_put_u64_64bit(skb, OVS_VPORT_UPCALL_ATTR_FAIL, tx_fail,
         OVS_VPORT_ATTR_PAD)) {
  nla_nest_cancel(skb, nla);
  return -EMSGSIZE;
 }
 nla_nest_end(skb, nla);

 return 0;
}

/**
 * ovs_vport_get_options - retrieve device options
 *
 * @vport: vport from which to retrieve the options.
 * @skb: sk_buff where options should be appended.
 *
 * Retrieves the configuration of the given device, appending an
 * %OVS_VPORT_ATTR_OPTIONS attribute that in turn contains nested
 * vport-specific attributes to @skb.
 *
 * Returns 0 if successful, -EMSGSIZE if @skb has insufficient room, or another
 * negative error code if a real error occurred.  If an error occurs, @skb is
 * left unmodified.
 *
 * Must be called with ovs_mutex or rcu_read_lock.
 */
int ovs_vport_get_options(const struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
{
 struct nlattr *nla;
 int err;

 if (!vport->ops->get_options)
  return 0;

 nla = nla_nest_start_noflag(skb, OVS_VPORT_ATTR_OPTIONS);
 if (!nla)
  return -EMSGSIZE;

 err = vport->ops->get_options(vport, skb);
 if (err) {
  nla_nest_cancel(skb, nla);
  return err;
 }

 nla_nest_end(skb, nla);
 return 0;
}

/**
 * ovs_vport_set_upcall_portids - set upcall portids of @vport.
 *
 * @vport: vport to modify.
 * @ids: new configuration, an array of port ids.
 *
 * Sets the vport's upcall_portids to @ids.
 *
 * Returns 0 if successful, -EINVAL if @ids is zero length or cannot be parsed
 * as an array of U32.
 *
 * Must be called with ovs_mutex.
 */
int ovs_vport_set_upcall_portids(struct vport *vport, const struct nlattr *ids)
{
 struct vport_portids *old, *vport_portids;

 if (!nla_len(ids) || nla_len(ids) % sizeof(u32))
  return -EINVAL;

 old = ovsl_dereference(vport->upcall_portids);

 vport_portids = kmalloc(sizeof(*vport_portids) + nla_len(ids),
    GFP_KERNEL);
 if (!vport_portids)
  return -ENOMEM;

 vport_portids->n_ids = nla_len(ids) / sizeof(u32);
 vport_portids->rn_ids = reciprocal_value(vport_portids->n_ids);
 nla_memcpy(vport_portids->ids, ids, nla_len(ids));

 rcu_assign_pointer(vport->upcall_portids, vport_portids);

 if (old)
  kfree_rcu(old, rcu);
 return 0;
}

/**
 * ovs_vport_get_upcall_portids - get the upcall_portids of @vport.
 *
 * @vport: vport from which to retrieve the portids.
 * @skb: sk_buff where portids should be appended.
 *
 * Retrieves the configuration of the given vport, appending the
 * %OVS_VPORT_ATTR_UPCALL_PID attribute which is the array of upcall
 * portids to @skb.
 *
 * Returns 0 if successful, -EMSGSIZE if @skb has insufficient room.
 * If an error occurs, @skb is left unmodified.  Must be called with
 * ovs_mutex or rcu_read_lock.
 */
int ovs_vport_get_upcall_portids(const struct vport *vport,
     struct sk_buff *skb)
{
 struct vport_portids *ids;

 ids = rcu_dereference_ovsl(vport->upcall_portids);

 if (vport->dp->user_features & OVS_DP_F_VPORT_PIDS)
  return nla_put(skb, OVS_VPORT_ATTR_UPCALL_PID,
          ids->n_ids * sizeof(u32), (void *)ids->ids);
 else
  return nla_put_u32(skb, OVS_VPORT_ATTR_UPCALL_PID, ids->ids[0]);
}

/**
 * ovs_vport_find_upcall_portid - find the upcall portid to send upcall.
 *
 * @vport: vport from which the missed packet is received.
 * @skb: skb that the missed packet was received.
 *
 * Uses the skb_get_hash() to select the upcall portid to send the
 * upcall.
 *
 * Returns the portid of the target socket.  Must be called with rcu_read_lock.
 */
u32 ovs_vport_find_upcall_portid(const struct vport *vport,
     struct sk_buff *skb)
{
 struct vport_portids *ids;
 u32 ids_index;
 u32 hash;

 ids = rcu_dereference(vport->upcall_portids);

 /* If there is only one portid, select it in the fast-path. */
 if (ids->n_ids == 1)
  return ids->ids[0];

 hash = skb_get_hash(skb);
 ids_index = hash - ids->n_ids * reciprocal_divide(hash, ids->rn_ids);
 return ids->ids[ids_index];
}

/**
 * ovs_vport_receive - pass up received packet to the datapath for processing
 *
 * @vport: vport that received the packet
 * @skb: skb that was received
 * @tun_info: tunnel (if any) that carried packet
 *
 * Must be called with rcu_read_lock.  The packet cannot be shared and
 * skb->data should point to the Ethernet header.
 */
int ovs_vport_receive(struct vport *vport, struct sk_buff *skb,
        const struct ip_tunnel_info *tun_info)
{
 struct sw_flow_key key;
 int error;

 OVS_CB(skb)->input_vport = vport;
 OVS_CB(skb)->mru = 0;
 OVS_CB(skb)->cutlen = 0;
 OVS_CB(skb)->probability = 0;
 OVS_CB(skb)->upcall_pid = 0;
 if (unlikely(dev_net(skb->dev) != ovs_dp_get_net(vport->dp))) {
  u32 mark;

  mark = skb->mark;
  skb_scrub_packet(skb, true);
  skb->mark = mark;
  tun_info = NULL;
 }

 /* Extract flow from 'skb' into 'key'. */
 error = ovs_flow_key_extract(tun_info, skb, &key);
 if (unlikely(error)) {
  kfree_skb(skb);
  return error;
 }
 ovs_dp_process_packet(skb, &key);
 return 0;
}

static int packet_length(const struct sk_buff *skb,
    struct net_device *dev)
{
 int length = skb->len - dev->hard_header_len;

 if (!skb_vlan_tag_present(skb) &&
     eth_type_vlan(skb->protocol))
  length -= VLAN_HLEN;

 /* Don't subtract for multiple VLAN tags. Most (all?) drivers allow
 * (ETH_LEN + VLAN_HLEN) in addition to the mtu value, but almost none
 * account for 802.1ad. e.g. is_skb_forwardable().
 */

 return length > 0 ? length : 0;
}

void ovs_vport_send(struct vport *vport, struct sk_buff *skb, u8 mac_proto)
{
 int mtu = vport->dev->mtu;

 switch (vport->dev->type) {
 case ARPHRD_NONE:
  if (mac_proto == MAC_PROTO_ETHERNET) {
   skb_reset_network_header(skb);
   skb_reset_mac_len(skb);
   skb->protocol = htons(ETH_P_TEB);
  } else if (mac_proto != MAC_PROTO_NONE) {
   WARN_ON_ONCE(1);
   goto drop;
  }
  break;
 case ARPHRD_ETHER:
  if (mac_proto != MAC_PROTO_ETHERNET)
   goto drop;
  break;
 default:
  goto drop;
 }

 if (unlikely(packet_length(skb, vport->dev) > mtu &&
       !skb_is_gso(skb))) {
  vport->dev->stats.tx_errors++;
  if (vport->dev->flags & IFF_UP)
   net_warn_ratelimited("%s: dropped over-mtu packet: "
          "%d > %d\n", vport->dev->name,
          packet_length(skb, vport->dev),
          mtu);
  goto drop;
 }

 skb->dev = vport->dev;
 skb_clear_tstamp(skb);
 vport->ops->send(skb);
 return;

drop:
 kfree_skb(skb);
}