pintos-os.org Git - openvswitch/blob - lib/dpif-netdev.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira Networks.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18 #include "dpif.h"
  19
  20 #include <assert.h>
  21 #include <ctype.h>
  22 #include <errno.h>
  23 #include <fcntl.h>
  24 #include <inttypes.h>
  25 #include <netinet/in.h>
  26 #include <sys/socket.h>
  27 #include <net/if.h>
  28 #include <stdint.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <string.h>
  31 #include <sys/ioctl.h>
  32 #include <sys/stat.h>
  33 #include <unistd.h>
  34
  35 #include "csum.h"
  36 #include "dpif.h"
  37 #include "dpif-provider.h"
  38 #include "dummy.h"
  39 #include "dynamic-string.h"
  40 #include "flow.h"
  41 #include "hmap.h"
  42 #include "list.h"
  43 #include "netdev.h"
  44 #include "netlink.h"
  45 #include "odp-util.h"
  46 #include "ofp-print.h"
  47 #include "ofpbuf.h"
  48 #include "packets.h"
  49 #include "poll-loop.h"
  50 #include "random.h"
  51 #include "shash.h"
  52 #include "timeval.h"
  53 #include "util.h"
  54 #include "vlog.h"
  55
  56 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
  57
  58 /* Configuration parameters. */
  59 enum { MAX_PORTS = 256 };       /* Maximum number of ports. */
  60 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
  61
  62 /* Enough headroom to add a vlan tag, plus an extra 2 bytes to allow IP
  63  * headers to be aligned on a 4-byte boundary.  */
  64 enum { DP_NETDEV_HEADROOM = 2 + VLAN_HEADER_LEN };
  65
  66 /* Queues. */
  67 enum { N_QUEUES = 2 };          /* Number of queues for dpif_recv(). */
  68 enum { MAX_QUEUE_LEN = 128 };   /* Maximum number of packets per queue. */
  69 enum { QUEUE_MASK = MAX_QUEUE_LEN - 1 };
  70 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(MAX_QUEUE_LEN));
  71
  72 struct dp_netdev_queue {
  73     struct dpif_upcall *upcalls[MAX_QUEUE_LEN];
  74     unsigned int head, tail;
  75 };
  76
  77 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h. */
  78 struct dp_netdev {
  79     const struct dpif_class *class;
  80     char *name;
  81     int open_cnt;
  82     bool destroyed;
  83
  84     struct dp_netdev_queue queues[N_QUEUES];
  85     struct hmap flow_table;     /* Flow table. */
  86
  87     /* Statistics. */
  88     long long int n_hit;        /* Number of flow table matches. */
  89     long long int n_missed;     /* Number of flow table misses. */
  90     long long int n_lost;       /* Number of misses not passed to client. */
  91
  92     /* Ports. */
  93     struct dp_netdev_port *ports[MAX_PORTS];
  94     struct list port_list;
  95     unsigned int serial;
  96 };
  97
  98 /* A port in a netdev-based datapath. */
  99 struct dp_netdev_port {
 100     int port_no;                /* Index into dp_netdev's 'ports'. */
 101     struct list node;           /* Element in dp_netdev's 'port_list'. */
 102     struct netdev *netdev;
 103     bool internal;              /* Internal port? */
 104 };
 105
 106 /* A flow in dp_netdev's 'flow_table'. */
 107 struct dp_netdev_flow {
 108     struct hmap_node node;      /* Element in dp_netdev's 'flow_table'. */
 109     struct flow key;
 110
 111     /* Statistics. */
 112     long long int used;         /* Last used time, in monotonic msecs. */
 113     long long int packet_count; /* Number of packets matched. */
 114     long long int byte_count;   /* Number of bytes matched. */
 115     ovs_be16 tcp_ctl;           /* Bitwise-OR of seen tcp_ctl values. */
 116
 117     /* Actions. */
 118     struct nlattr *actions;
 119     size_t actions_len;
 120 };
 121
 122 /* Interface to netdev-based datapath. */
 123 struct dpif_netdev {
 124     struct dpif dpif;
 125     struct dp_netdev *dp;
 126     int listen_mask;
 127     unsigned int dp_serial;
 128 };
 129
 130 /* All netdev-based datapaths. */
 131 static struct shash dp_netdevs = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
 132
 133 /* Maximum port MTU seen so far. */
 134 static int max_mtu = ETH_PAYLOAD_MAX;
 135
 136 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *, uint16_t port_no,
 137                               struct dp_netdev_port **portp);
 138 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *, const char *devname,
 139                             struct dp_netdev_port **portp);
 140 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *);
 141 static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
 142 static int do_add_port(struct dp_netdev *, const char *devname,
 143                        const char *type, uint16_t port_no);
 144 static int do_del_port(struct dp_netdev *, uint16_t port_no);
 145 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
 146                             bool create, struct dpif **);
 147 static int dp_netdev_output_userspace(struct dp_netdev *, const struct ofpbuf *,
 148                                     int queue_no, const struct flow *,
 149                                     uint64_t arg);
 150 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *,
 151                                       struct ofpbuf *, struct flow *,
 152                                       const struct nlattr *actions,
 153                                       size_t actions_len);
 154
 155 static struct dpif_class dpif_dummy_class;
 156
 157 static struct dpif_netdev *
 158 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 159 {
 160     assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
 161     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 162 }
 163
 164 static struct dp_netdev *
 165 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 166 {
 167     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 168 }
 169
 170 static struct dpif *
 171 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
 172 {
 173     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
 174     struct dpif_netdev *dpif;
 175
 176     dp->open_cnt++;
 177
 178     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 179     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
 180     dpif->dp = dp;
 181     dpif->listen_mask = 0;
 182     dpif->dp_serial = dp->serial;
 183
 184     return &dpif->dpif;
 185 }
 186
 187 static int
 188 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
 189                  struct dp_netdev **dpp)
 190 {
 191     struct dp_netdev *dp;
 192     int error;
 193     int i;
 194
 195     dp = xzalloc(sizeof *dp);
 196     dp->class = class;
 197     dp->name = xstrdup(name);
 198     dp->open_cnt = 0;
 199     for (i = 0; i < N_QUEUES; i++) {
 200         dp->queues[i].head = dp->queues[i].tail = 0;
 201     }
 202     hmap_init(&dp->flow_table);
 203     list_init(&dp->port_list);
 204     error = do_add_port(dp, name, "internal", OVSP_LOCAL);
 205     if (error) {
 206         dp_netdev_free(dp);
 207         return error;
 208     }
 209
 210     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
 211
 212     *dpp = dp;
 213     return 0;
 214 }
 215
 216 static int
 217 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
 218                  bool create, struct dpif **dpifp)
 219 {
 220     struct dp_netdev *dp;
 221
 222     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
 223     if (!dp) {
 224         if (!create) {
 225             return ENODEV;
 226         } else {
 227             int error = create_dp_netdev(name, class, &dp);
 228             if (error) {
 229                 return error;
 230             }
 231             assert(dp != NULL);
 232         }
 233     } else {
 234         if (dp->class != class) {
 235             return EINVAL;
 236         } else if (create) {
 237             return EEXIST;
 238         }
 239     }
 240
 241     *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 242     return 0;
 243 }
 244
 245 static void
 246 dp_netdev_purge_queues(struct dp_netdev *dp)
 247 {
 248     int i;
 249
 250     for (i = 0; i < N_QUEUES; i++) {
 251         struct dp_netdev_queue *q = &dp->queues[i];
 252
 253         while (q->tail != q->head) {
 254             struct dpif_upcall *upcall = q->upcalls[q->tail++ & QUEUE_MASK];
 255
 256             ofpbuf_delete(upcall->packet);
 257             free(upcall);
 258         }
 259     }
 260 }
 261
 262 static void
 263 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
 264 {
 265     struct dp_netdev_port *port, *next;
 266
 267     dp_netdev_flow_flush(dp);
 268     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next, node, &dp->port_list) {
 269         do_del_port(dp, port->port_no);
 270     }
 271     dp_netdev_purge_queues(dp);
 272     hmap_destroy(&dp->flow_table);
 273     free(dp->name);
 274     free(dp);
 275 }
 276
 277 static void
 278 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
 279 {
 280     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 281     assert(dp->open_cnt > 0);
 282     if (--dp->open_cnt == 0 && dp->destroyed) {
 283         shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
 284         dp_netdev_free(dp);
 285     }
 286     free(dpif);
 287 }
 288
 289 static int
 290 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
 291 {
 292     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 293     dp->destroyed = true;
 294     return 0;
 295 }
 296
 297 static int
 298 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 299 {
 300     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 301     stats->n_flows = hmap_count(&dp->flow_table);
 302     stats->n_hit = dp->n_hit;
 303     stats->n_missed = dp->n_missed;
 304     stats->n_lost = dp->n_lost;
 305     return 0;
 306 }
 307
 308 static int
 309 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
 310             uint16_t port_no)
 311 {
 312     struct dp_netdev_port *port;
 313     struct netdev *netdev;
 314     bool internal;
 315     int mtu;
 316     int error;
 317
 318     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
 319     if (type[0] == '\0' || !strcmp(type, "system") || !strcmp(type, "dummy")) {
 320         internal = false;
 321     } else if (!strcmp(type, "internal")) {
 322         internal = true;
 323     } else {
 324         VLOG_WARN("%s: unsupported port type %s", devname, type);
 325         return EINVAL;
 326     }
 327
 328     /* Open and validate network device. */
 329     if (dp->class == &dpif_dummy_class) {
 330         type = "dummy";
 331     } else if (internal) {
 332         type = "tap";
 333     }
 334
 335     error = netdev_open(devname, type, &netdev);
 336     if (error) {
 337         return error;
 338     }
 339     /* XXX reject loopback devices */
 340     /* XXX reject non-Ethernet devices */
 341
 342     error = netdev_listen(netdev);
 343     if (error) {
 344         VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
 345                  devname, strerror(errno));
 346         netdev_close(netdev);
 347         return error;
 348     }
 349
 350     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, false);
 351     if (error) {
 352         netdev_close(netdev);
 353         return error;
 354     }
 355
 356     port = xmalloc(sizeof *port);
 357     port->port_no = port_no;
 358     port->netdev = netdev;
 359     port->internal = internal;
 360
 361     error = netdev_get_mtu(netdev, &mtu);
 362     if (!error) {
 363         max_mtu = mtu;
 364     }
 365
 366     list_push_back(&dp->port_list, &port->node);
 367     dp->ports[port_no] = port;
 368     dp->serial++;
 369
 370     return 0;
 371 }
 372
 373 static int
 374 choose_port(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev)
 375 {
 376     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 377     int port_no;
 378
 379     if (dpif->dpif_class == &dpif_dummy_class) {
 380         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
 381          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
 382          * predictable. */
 383         const char *p;
 384
 385         for (p = netdev_get_name(netdev); *p != '\0'; p++) {
 386             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
 387                 port_no = strtol(p, NULL, 10);
 388                 if (port_no > 0 && port_no < MAX_PORTS
 389                     && !dp->ports[port_no]) {
 390                     return port_no;
 391                 }
 392                 break;
 393             }
 394         }
 395     }
 396
 397     for (port_no = 0; port_no < MAX_PORTS; port_no++) {
 398         if (!dp->ports[port_no]) {
 399             return port_no;
 400         }
 401     }
 402
 403     return -1;
 404 }
 405
 406 static int
 407 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
 408                      uint16_t *port_nop)
 409 {
 410     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 411     int port_no;
 412
 413     port_no = choose_port(dpif, netdev);
 414     if (port_no >= 0) {
 415         *port_nop = port_no;
 416         return do_add_port(dp, netdev_get_name(netdev),
 417                            netdev_get_type(netdev), port_no);
 418     }
 419     return EFBIG;
 420 }
 421
 422 static int
 423 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, uint16_t port_no)
 424 {
 425     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 426     return port_no == OVSP_LOCAL ? EINVAL : do_del_port(dp, port_no);
 427 }
 428
 429 static bool
 430 is_valid_port_number(uint16_t port_no)
 431 {
 432     return port_no < MAX_PORTS;
 433 }
 434
 435 static int
 436 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
 437                    uint16_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
 438 {
 439     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
 440         *portp = NULL;
 441         return EINVAL;
 442     } else {
 443         *portp = dp->ports[port_no];
 444         return *portp ? 0 : ENOENT;
 445     }
 446 }
 447
 448 static int
 449 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
 450                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
 451 {
 452     struct dp_netdev_port *port;
 453
 454     LIST_FOR_EACH (port, node, &dp->port_list) {
 455         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
 456             *portp = port;
 457             return 0;
 458         }
 459     }
 460     return ENOENT;
 461 }
 462
 463 static int
 464 do_del_port(struct dp_netdev *dp, uint16_t port_no)
 465 {
 466     struct dp_netdev_port *port;
 467     char *name;
 468     int error;
 469
 470     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 471     if (error) {
 472         return error;
 473     }
 474
 475     list_remove(&port->node);
 476     dp->ports[port->port_no] = NULL;
 477     dp->serial++;
 478
 479     name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 480     netdev_close(port->netdev);
 481
 482     free(name);
 483     free(port);
 484
 485     return 0;
 486 }
 487
 488 static void
 489 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
 490                   struct dpif_port *dpif_port)
 491 {
 492     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 493     dpif_port->type = xstrdup(port->internal ? "internal"
 494                               : netdev_get_type(port->netdev));
 495     dpif_port->port_no = port->port_no;
 496 }
 497
 498 static int
 499 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
 500                                  struct dpif_port *dpif_port)
 501 {
 502     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 503     struct dp_netdev_port *port;
 504     int error;
 505
 506     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 507     if (!error) {
 508         answer_port_query(port, dpif_port);
 509     }
 510     return error;
 511 }
 512
 513 static int
 514 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 515                                struct dpif_port *dpif_port)
 516 {
 517     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 518     struct dp_netdev_port *port;
 519     int error;
 520
 521     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
 522     if (!error) {
 523         answer_port_query(port, dpif_port);
 524     }
 525     return error;
 526 }
 527
 528 static int
 529 dpif_netdev_get_max_ports(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED)
 530 {
 531     return MAX_PORTS;
 532 }
 533
 534 static void
 535 dp_netdev_free_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
 536 {
 537     hmap_remove(&dp->flow_table, &flow->node);
 538     free(flow->actions);
 539     free(flow);
 540 }
 541
 542 static void
 543 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
 544 {
 545     struct dp_netdev_flow *flow, *next;
 546
 547     HMAP_FOR_EACH_SAFE (flow, next, node, &dp->flow_table) {
 548         dp_netdev_free_flow(dp, flow);
 549     }
 550 }
 551
 552 static int
 553 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
 554 {
 555     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 556     dp_netdev_flow_flush(dp);
 557     return 0;
 558 }
 559
 560 struct dp_netdev_port_state {
 561     uint32_t port_no;
 562     char *name;
 563 };
 564
 565 static int
 566 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
 567 {
 568     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
 569     return 0;
 570 }
 571
 572 static int
 573 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
 574                            struct dpif_port *dpif_port)
 575 {
 576     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 577     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 578     uint32_t port_no;
 579
 580     for (port_no = state->port_no; port_no < MAX_PORTS; port_no++) {
 581         struct dp_netdev_port *port = dp->ports[port_no];
 582         if (port) {
 583             free(state->name);
 584             state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 585             dpif_port->name = state->name;
 586             dpif_port->type = (char *) (port->internal ? "internal"
 587                                         : netdev_get_type(port->netdev));
 588             dpif_port->port_no = port->port_no;
 589             state->port_no = port_no + 1;
 590             return 0;
 591         }
 592     }
 593     return EOF;
 594 }
 595
 596 static int
 597 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
 598 {
 599     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 600     free(state->name);
 601     free(state);
 602     return 0;
 603 }
 604
 605 static int
 606 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
 607 {
 608     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
 609     if (dpif->dp_serial != dpif->dp->serial) {
 610         dpif->dp_serial = dpif->dp->serial;
 611         return ENOBUFS;
 612     } else {
 613         return EAGAIN;
 614     }
 615 }
 616
 617 static void
 618 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
 619 {
 620     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
 621     if (dpif->dp_serial != dpif->dp->serial) {
 622         poll_immediate_wake();
 623     }
 624 }
 625
 626 static struct dp_netdev_flow *
 627 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *key)
 628 {
 629     struct dp_netdev_flow *flow;
 630
 631     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (flow, node, flow_hash(key, 0), &dp->flow_table) {
 632         if (flow_equal(&flow->key, key)) {
 633             return flow;
 634         }
 635     }
 636     return NULL;
 637 }
 638
 639 static void
 640 get_dpif_flow_stats(struct dp_netdev_flow *flow, struct dpif_flow_stats *stats)
 641 {
 642     stats->n_packets = flow->packet_count;
 643     stats->n_bytes = flow->byte_count;
 644     stats->used = flow->used;
 645     stats->tcp_flags = TCP_FLAGS(flow->tcp_ctl);
 646 }
 647
 648 static int
 649 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
 650                               struct flow *flow)
 651 {
 652     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
 653         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
 654          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
 655          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
 656          * debugging. */
 657         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 658
 659         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
 660             struct ds s;
 661
 662             ds_init(&s);
 663             odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
 664             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
 665             ds_destroy(&s);
 666         }
 667
 668         return EINVAL;
 669     }
 670
 671     if (flow->in_port < OFPP_MAX
 672         ? flow->in_port >= MAX_PORTS
 673         : flow->in_port != OFPP_LOCAL && flow->in_port != OFPP_NONE) {
 674         return EINVAL;
 675     }
 676
 677     return 0;
 678 }
 679
 680 static int
 681 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif,
 682                      const struct nlattr *nl_key, size_t nl_key_len,
 683                      struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats)
 684 {
 685     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 686     struct dp_netdev_flow *flow;
 687     struct flow key;
 688     int error;
 689
 690     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(nl_key, nl_key_len, &key);
 691     if (error) {
 692         return error;
 693     }
 694
 695     flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key);
 696     if (!flow) {
 697         return ENOENT;
 698     }
 699
 700     if (stats) {
 701         get_dpif_flow_stats(flow, stats);
 702     }
 703     if (actionsp) {
 704         *actionsp = ofpbuf_clone_data(flow->actions, flow->actions_len);
 705     }
 706     return 0;
 707 }
 708
 709 static int
 710 set_flow_actions(struct dp_netdev_flow *flow,
 711                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
 712 {
 713     flow->actions = xrealloc(flow->actions, actions_len);
 714     flow->actions_len = actions_len;
 715     memcpy(flow->actions, actions, actions_len);
 716     return 0;
 717 }
 718
 719 static int
 720 add_flow(struct dpif *dpif, const struct flow *key,
 721          const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
 722 {
 723     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 724     struct dp_netdev_flow *flow;
 725     int error;
 726
 727     flow = xzalloc(sizeof *flow);
 728     flow->key = *key;
 729
 730     error = set_flow_actions(flow, actions, actions_len);
 731     if (error) {
 732         free(flow);
 733         return error;
 734     }
 735
 736     hmap_insert(&dp->flow_table, &flow->node, flow_hash(&flow->key, 0));
 737     return 0;
 738 }
 739
 740 static void
 741 clear_stats(struct dp_netdev_flow *flow)
 742 {
 743     flow->used = 0;
 744     flow->packet_count = 0;
 745     flow->byte_count = 0;
 746     flow->tcp_ctl = 0;
 747 }
 748
 749 static int
 750 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, enum dpif_flow_put_flags flags,
 751                     const struct nlattr *nl_key, size_t nl_key_len,
 752                     const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
 753                     struct dpif_flow_stats *stats)
 754 {
 755     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 756     struct dp_netdev_flow *flow;
 757     struct flow key;
 758     int error;
 759
 760     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(nl_key, nl_key_len, &key);
 761     if (error) {
 762         return error;
 763     }
 764
 765     flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key);
 766     if (!flow) {
 767         if (flags & DPIF_FP_CREATE) {
 768             if (hmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
 769                 if (stats) {
 770                     memset(stats, 0, sizeof *stats);
 771                 }
 772                 return add_flow(dpif, &key, actions, actions_len);
 773             } else {
 774                 return EFBIG;
 775             }
 776         } else {
 777             return ENOENT;
 778         }
 779     } else {
 780         if (flags & DPIF_FP_MODIFY) {
 781             int error = set_flow_actions(flow, actions, actions_len);
 782             if (!error) {
 783                 if (stats) {
 784                     get_dpif_flow_stats(flow, stats);
 785                 }
 786                 if (flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
 787                     clear_stats(flow);
 788                 }
 789             }
 790             return error;
 791         } else {
 792             return EEXIST;
 793         }
 794     }
 795 }
 796
 797 static int
 798 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif,
 799                      const struct nlattr *nl_key, size_t nl_key_len,
 800                      struct dpif_flow_stats *stats)
 801 {
 802     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 803     struct dp_netdev_flow *flow;
 804     struct flow key;
 805     int error;
 806
 807     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(nl_key, nl_key_len, &key);
 808     if (error) {
 809         return error;
 810     }
 811
 812     flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key);
 813     if (flow) {
 814         if (stats) {
 815             get_dpif_flow_stats(flow, stats);
 816         }
 817         dp_netdev_free_flow(dp, flow);
 818         return 0;
 819     } else {
 820         return ENOENT;
 821     }
 822 }
 823
 824 struct dp_netdev_flow_state {
 825     uint32_t bucket;
 826     uint32_t offset;
 827     struct nlattr *actions;
 828     struct odputil_keybuf keybuf;
 829     struct dpif_flow_stats stats;
 830 };
 831
 832 static int
 833 dpif_netdev_flow_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
 834 {
 835     struct dp_netdev_flow_state *state;
 836
 837     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
 838     state->bucket = 0;
 839     state->offset = 0;
 840     state->actions = NULL;
 841     return 0;
 842 }
 843
 844 static int
 845 dpif_netdev_flow_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
 846                            const struct nlattr **key, size_t *key_len,
 847                            const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
 848                            const struct dpif_flow_stats **stats)
 849 {
 850     struct dp_netdev_flow_state *state = state_;
 851     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 852     struct dp_netdev_flow *flow;
 853     struct hmap_node *node;
 854
 855     node = hmap_at_position(&dp->flow_table, &state->bucket, &state->offset);
 856     if (!node) {
 857         return EOF;
 858     }
 859
 860     flow = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow, node);
 861
 862     if (key) {
 863         struct ofpbuf buf;
 864
 865         ofpbuf_use_stack(&buf, &state->keybuf, sizeof state->keybuf);
 866         odp_flow_key_from_flow(&buf, &flow->key);
 867
 868         *key = buf.data;
 869         *key_len = buf.size;
 870     }
 871
 872     if (actions) {
 873         free(state->actions);
 874         state->actions = xmemdup(flow->actions, flow->actions_len);
 875
 876         *actions = state->actions;
 877         *actions_len = flow->actions_len;
 878     }
 879
 880     if (stats) {
 881         get_dpif_flow_stats(flow, &state->stats);
 882         *stats = &state->stats;
 883     }
 884
 885     return 0;
 886 }
 887
 888 static int
 889 dpif_netdev_flow_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
 890 {
 891     struct dp_netdev_flow_state *state = state_;
 892
 893     free(state->actions);
 894     free(state);
 895     return 0;
 896 }
 897
 898 static int
 899 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif,
 900                     const struct nlattr *key_attrs, size_t key_len,
 901                     const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
 902                     const struct ofpbuf *packet)
 903 {
 904     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 905     struct ofpbuf copy;
 906     struct flow key;
 907     int error;
 908
 909     if (packet->size < ETH_HEADER_LEN || packet->size > UINT16_MAX) {
 910         return EINVAL;
 911     }
 912
 913     /* Make a deep copy of 'packet', because we might modify its data. */
 914     ofpbuf_init(&copy, DP_NETDEV_HEADROOM + packet->size);
 915     ofpbuf_reserve(&copy, DP_NETDEV_HEADROOM);
 916     ofpbuf_put(&copy, packet->data, packet->size);
 917
 918     flow_extract(&copy, 0, 0, -1, &key);
 919     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key_attrs, key_len, &key);
 920     if (!error) {
 921         dp_netdev_execute_actions(dp, &copy, &key,
 922                                   actions, actions_len);
 923     }
 924
 925     ofpbuf_uninit(&copy);
 926     return error;
 927 }
 928
 929 static int
 930 dpif_netdev_recv_get_mask(const struct dpif *dpif, int *listen_mask)
 931 {
 932     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
 933     *listen_mask = dpif_netdev->listen_mask;
 934     return 0;
 935 }
 936
 937 static int
 938 dpif_netdev_recv_set_mask(struct dpif *dpif, int listen_mask)
 939 {
 940     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
 941     dpif_netdev->listen_mask = listen_mask;
 942     return 0;
 943 }
 944
 945 static int
 946 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
 947                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
 948 {
 949     *priority = queue_id;
 950     return 0;
 951 }
 952
 953 static struct dp_netdev_queue *
 954 find_nonempty_queue(struct dpif *dpif)
 955 {
 956     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
 957     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 958     int mask = dpif_netdev->listen_mask;
 959     int i;
 960
 961     for (i = 0; i < N_QUEUES; i++) {
 962         struct dp_netdev_queue *q = &dp->queues[i];
 963         if (q->head != q->tail && mask & (1u << i)) {
 964             return q;
 965         }
 966     }
 967     return NULL;
 968 }
 969
 970 static int
 971 dpif_netdev_recv(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall)
 972 {
 973     struct dp_netdev_queue *q = find_nonempty_queue(dpif);
 974     if (q) {
 975         struct dpif_upcall *u = q->upcalls[q->tail++ & QUEUE_MASK];
 976         *upcall = *u;
 977         free(u);
 978
 979         return 0;
 980     } else {
 981         return EAGAIN;
 982     }
 983 }
 984
 985 static void
 986 dpif_netdev_recv_wait(struct dpif *dpif)
 987 {
 988     if (find_nonempty_queue(dpif)) {
 989         poll_immediate_wake();
 990     } else {
 991         /* No messages ready to be received, and dp_wait() will ensure that we
 992          * wake up to queue new messages, so there is nothing to do. */
 993     }
 994 }
 995
 996 static void
 997 dpif_netdev_recv_purge(struct dpif *dpif)
 998 {
 999     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
1000     dp_netdev_purge_queues(dpif_netdev->dp);
1001 }
1002 \f
1003 static void
1004 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *flow, struct flow *key,
1005                     const struct ofpbuf *packet)
1006 {
1007     flow->used = time_msec();
1008     flow->packet_count++;
1009     flow->byte_count += packet->size;
1010     if (key->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP) && key->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1011         struct tcp_header *th = packet->l4;
1012         flow->tcp_ctl |= th->tcp_ctl;
1013     }
1014 }
1015
1016 static void
1017 dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port,
1018                      struct ofpbuf *packet)
1019 {
1020     struct dp_netdev_flow *flow;
1021     struct flow key;
1022
1023     if (packet->size < ETH_HEADER_LEN) {
1024         return;
1025     }
1026     flow_extract(packet, 0, 0, port->port_no, &key);
1027     flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key);
1028     if (flow) {
1029         dp_netdev_flow_used(flow, &key, packet);
1030         dp_netdev_execute_actions(dp, packet, &key,
1031                                   flow->actions, flow->actions_len);
1032         dp->n_hit++;
1033     } else {
1034         dp->n_missed++;
1035         dp_netdev_output_userspace(dp, packet, DPIF_UC_MISS, &key, 0);
1036     }
1037 }
1038
1039 static void
1040 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
1041 {
1042     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1043     struct dp_netdev_port *port;
1044     struct ofpbuf packet;
1045
1046     ofpbuf_init(&packet, DP_NETDEV_HEADROOM + VLAN_ETH_HEADER_LEN + max_mtu);
1047
1048     LIST_FOR_EACH (port, node, &dp->port_list) {
1049         int error;
1050
1051         /* Reset packet contents. */
1052         ofpbuf_clear(&packet);
1053         ofpbuf_reserve(&packet, DP_NETDEV_HEADROOM);
1054
1055         error = netdev_recv(port->netdev, &packet);
1056         if (!error) {
1057             dp_netdev_port_input(dp, port, &packet);
1058         } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
1059             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1060             VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
1061                         netdev_get_name(port->netdev), strerror(error));
1062         }
1063     }
1064     ofpbuf_uninit(&packet);
1065 }
1066
1067 static void
1068 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
1069 {
1070     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1071     struct dp_netdev_port *port;
1072
1073     LIST_FOR_EACH (port, node, &dp->port_list) {
1074         netdev_recv_wait(port->netdev);
1075     }
1076 }
1077
1078 static void
1079 dp_netdev_set_dl(struct ofpbuf *packet, const struct ovs_key_ethernet *eth_key)
1080 {
1081     struct eth_header *eh = packet->l2;
1082
1083     memcpy(eh->eth_src, eth_key->eth_src, sizeof eh->eth_src);
1084     memcpy(eh->eth_dst, eth_key->eth_dst, sizeof eh->eth_dst);
1085 }
1086
1087 static void
1088 dp_netdev_output_port(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
1089                       uint16_t out_port)
1090 {
1091     struct dp_netdev_port *p = dp->ports[out_port];
1092     if (p) {
1093         netdev_send(p->netdev, packet);
1094     }
1095 }
1096
1097 static int
1098 dp_netdev_output_userspace(struct dp_netdev *dp, const struct ofpbuf *packet,
1099                          int queue_no, const struct flow *flow, uint64_t arg)
1100 {
1101     struct dp_netdev_queue *q = &dp->queues[queue_no];
1102     struct dpif_upcall *upcall;
1103     struct ofpbuf *buf;
1104     size_t key_len;
1105
1106     if (q->head - q->tail >= MAX_QUEUE_LEN) {
1107         dp->n_lost++;
1108         return ENOBUFS;
1109     }
1110
1111     buf = ofpbuf_new(ODPUTIL_FLOW_KEY_BYTES + 2 + packet->size);
1112     odp_flow_key_from_flow(buf, flow);
1113     key_len = buf->size;
1114     ofpbuf_pull(buf, key_len);
1115     ofpbuf_reserve(buf, 2);
1116     ofpbuf_put(buf, packet->data, packet->size);
1117
1118     upcall = xzalloc(sizeof *upcall);
1119     upcall->type = queue_no;
1120     upcall->packet = buf;
1121     upcall->key = buf->base;
1122     upcall->key_len = key_len;
1123     upcall->userdata = arg;
1124
1125     q->upcalls[q->head++ & QUEUE_MASK] = upcall;
1126
1127     return 0;
1128 }
1129
1130 static void
1131 dp_netdev_sample(struct dp_netdev *dp,
1132                  struct ofpbuf *packet, struct flow *key,
1133                  const struct nlattr *action)
1134 {
1135     const struct nlattr *subactions = NULL;
1136     const struct nlattr *a;
1137     size_t left;
1138
1139     NL_NESTED_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, action) {
1140         int type = nl_attr_type(a);
1141
1142         switch ((enum ovs_sample_attr) type) {
1143         case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
1144             if (random_uint32() >= nl_attr_get_u32(a)) {
1145                 return;
1146             }
1147             break;
1148
1149         case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
1150             subactions = a;
1151             break;
1152
1153         case OVS_SAMPLE_ATTR_UNSPEC:
1154         case __OVS_SAMPLE_ATTR_MAX:
1155         default:
1156             NOT_REACHED();
1157         }
1158     }
1159
1160     dp_netdev_execute_actions(dp, packet, key, nl_attr_get(subactions),
1161                               nl_attr_get_size(subactions));
1162 }
1163
1164 static void
1165 dp_netdev_action_userspace(struct dp_netdev *dp,
1166                           struct ofpbuf *packet, struct flow *key,
1167                           const struct nlattr *a)
1168 {
1169     const struct nlattr *userdata_attr;
1170     uint64_t userdata;
1171
1172     userdata_attr = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
1173     userdata = userdata_attr ? nl_attr_get_u64(userdata_attr) : 0;
1174     dp_netdev_output_userspace(dp, packet, DPIF_UC_ACTION, key, userdata);
1175 }
1176
1177 static void
1178 execute_set_action(struct ofpbuf *packet, const struct nlattr *a)
1179 {
1180     enum ovs_key_attr type = nl_attr_type(a);
1181     const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key;
1182     const struct ovs_key_tcp *tcp_key;
1183     const struct ovs_key_udp *udp_key;
1184
1185     switch (type) {
1186     case OVS_KEY_ATTR_TUN_ID:
1187     case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
1188     case OVS_KEY_ATTR_IPV6:
1189         /* not implemented */
1190         break;
1191
1192     case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
1193         dp_netdev_set_dl(packet,
1194                    nl_attr_get_unspec(a, sizeof(struct ovs_key_ethernet)));
1195         break;
1196
1197     case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
1198         ipv4_key = nl_attr_get_unspec(a, sizeof(struct ovs_key_ipv4));
1199         packet_set_ipv4(packet, ipv4_key->ipv4_src, ipv4_key->ipv4_dst,
1200                         ipv4_key->ipv4_tos, ipv4_key->ipv4_ttl);
1201         break;
1202
1203     case OVS_KEY_ATTR_TCP:
1204         tcp_key = nl_attr_get_unspec(a, sizeof(struct ovs_key_tcp));
1205         packet_set_tcp_port(packet, tcp_key->tcp_src, tcp_key->tcp_dst);
1206         break;
1207
1208      case OVS_KEY_ATTR_UDP:
1209         udp_key = nl_attr_get_unspec(a, sizeof(struct ovs_key_udp));
1210         packet_set_udp_port(packet, udp_key->udp_src, udp_key->udp_dst);
1211         break;
1212
1213      case OVS_KEY_ATTR_UNSPEC:
1214      case OVS_KEY_ATTR_ENCAP:
1215      case OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE:
1216      case OVS_KEY_ATTR_IN_PORT:
1217      case OVS_KEY_ATTR_VLAN:
1218      case OVS_KEY_ATTR_ICMP:
1219      case OVS_KEY_ATTR_ICMPV6:
1220      case OVS_KEY_ATTR_ARP:
1221      case OVS_KEY_ATTR_ND:
1222      case __OVS_KEY_ATTR_MAX:
1223      default:
1224         NOT_REACHED();
1225     }
1226 }
1227
1228 static void
1229 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
1230                           struct ofpbuf *packet, struct flow *key,
1231                           const struct nlattr *actions,
1232                           size_t actions_len)
1233 {
1234     const struct nlattr *a;
1235     unsigned int left;
1236
1237     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, actions, actions_len) {
1238         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
1239         int type = nl_attr_type(a);
1240
1241         switch ((enum ovs_action_attr) type) {
1242         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
1243             dp_netdev_output_port(dp, packet, nl_attr_get_u32(a));
1244             break;
1245
1246         case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
1247             dp_netdev_action_userspace(dp, packet, key, a);
1248             break;
1249
1250         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
1251             vlan = nl_attr_get(a);
1252             eth_push_vlan(packet, vlan->vlan_tci);
1253             break;
1254
1255         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
1256             eth_pop_vlan(packet);
1257             break;
1258
1259         case OVS_ACTION_ATTR_SET:
1260             execute_set_action(packet, nl_attr_get(a));
1261             break;
1262
1263         case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
1264             dp_netdev_sample(dp, packet, key, a);
1265             break;
1266
1267         case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
1268         case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
1269             NOT_REACHED();
1270         }
1271     }
1272 }
1273
1274 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
1275     "netdev",
1276     NULL,                       /* enumerate */
1277     dpif_netdev_open,
1278     dpif_netdev_close,
1279     dpif_netdev_destroy,
1280     dpif_netdev_run,
1281     dpif_netdev_wait,
1282     dpif_netdev_get_stats,
1283     dpif_netdev_port_add,
1284     dpif_netdev_port_del,
1285     dpif_netdev_port_query_by_number,
1286     dpif_netdev_port_query_by_name,
1287     dpif_netdev_get_max_ports,
1288     NULL,                       /* port_get_pid */
1289     dpif_netdev_port_dump_start,
1290     dpif_netdev_port_dump_next,
1291     dpif_netdev_port_dump_done,
1292     dpif_netdev_port_poll,
1293     dpif_netdev_port_poll_wait,
1294     dpif_netdev_flow_get,
1295     dpif_netdev_flow_put,
1296     dpif_netdev_flow_del,
1297     dpif_netdev_flow_flush,
1298     dpif_netdev_flow_dump_start,
1299     dpif_netdev_flow_dump_next,
1300     dpif_netdev_flow_dump_done,
1301     dpif_netdev_execute,
1302     NULL,                       /* operate */
1303     dpif_netdev_recv_get_mask,
1304     dpif_netdev_recv_set_mask,
1305     dpif_netdev_queue_to_priority,
1306     dpif_netdev_recv,
1307     dpif_netdev_recv_wait,
1308     dpif_netdev_recv_purge,
1309 };
1310
1311 void
1312 dpif_dummy_register(void)
1313 {
1314     if (!dpif_dummy_class.type) {
1315         dpif_dummy_class = dpif_netdev_class;
1316         dpif_dummy_class.type = "dummy";
1317         dp_register_provider(&dpif_dummy_class);
1318     }
1319 }