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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009 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 <net/if.h>
  26 #include <linux/rtnetlink.h>
  27 #include <linux/ethtool.h>
  28 #include <linux/sockios.h>
  29 #include <netinet/in.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <string.h>
  32 #include <sys/ioctl.h>
  33 #include <sys/stat.h>
  34 #include <sys/sysmacros.h>
  35 #include <unistd.h>
  36
  37 #include "csum.h"
  38 #include "dpif-provider.h"
  39 #include "flow.h"
  40 #include "hmap.h"
  41 #include "list.h"
  42 #include "netdev.h"
  43 #include "odp-util.h"
  44 #include "ofp-print.h"
  45 #include "ofpbuf.h"
  46 #include "packets.h"
  47 #include "poll-loop.h"
  48 #include "queue.h"
  49 #include "timeval.h"
  50 #include "util.h"
  51
  52 #include "vlog.h"
  53 #define THIS_MODULE VLM_dpif_netdev
  54
  55 /* Configuration parameters. */
  56 enum { N_QUEUES = 2 };          /* Number of queues for dpif_recv(). */
  57 enum { MAX_QUEUE_LEN = 100 };   /* Maximum number of packets per queue. */
  58 enum { N_GROUPS = 16 };         /* Number of port groups. */
  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 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h. */
  67 struct dp_netdev {
  68     struct list node;
  69     int dp_idx;
  70     int open_cnt;
  71     bool deleted;
  72
  73     bool drop_frags;            /* Drop all IP fragments, if true. */
  74     struct ovs_queue queues[N_QUEUES]; /* Messages queued for dpif_recv(). */
  75     struct hmap flow_table;     /* Flow table. */
  76     struct odp_port_group groups[N_GROUPS];
  77
  78     /* Statistics. */
  79     long long int n_frags;      /* Number of dropped IP fragments. */
  80     long long int n_hit;        /* Number of flow table matches. */
  81     long long int n_missed;     /* Number of flow table misses. */
  82     long long int n_lost;       /* Number of misses not passed to client. */
  83
  84     /* Ports. */
  85     int n_ports;
  86     struct dp_netdev_port *ports[MAX_PORTS];
  87     struct list port_list;
  88     unsigned int serial;
  89 };
  90
  91 /* A port in a netdev-based datapath. */
  92 struct dp_netdev_port {
  93     int port_no;                /* Index into dp_netdev's 'ports'. */
  94     struct list node;           /* Element in dp_netdev's 'port_list'. */
  95     struct netdev *netdev;
  96     bool internal;              /* Internal port (as ODP_PORT_INTERNAL)? */
  97 };
  98
  99 /* A flow in dp_netdev's 'flow_table'. */
 100 struct dp_netdev_flow {
 101     struct hmap_node node;      /* Element in dp_netdev's 'flow_table'. */
 102     flow_t key;
 103
 104     /* Statistics. */
 105         struct timeval used;        /* Last used time, in milliseconds. */
 106         long long int packet_count; /* Number of packets matched. */
 107         long long int byte_count;   /* Number of bytes matched. */
 108         uint8_t ip_tos;             /* IP TOS value. */
 109         uint16_t tcp_ctl;           /* Bitwise-OR of seen tcp_ctl values. */
 110
 111     /* Actions. */
 112     union odp_action *actions;
 113     unsigned int n_actions;
 114 };
 115
 116 /* Interface to netdev-based datapath. */
 117 struct dpif_netdev {
 118     struct dpif dpif;
 119     struct dp_netdev *dp;
 120     int listen_mask;
 121     unsigned int dp_serial;
 122 };
 123
 124 /* All netdev-based datapaths. */
 125 static struct dp_netdev *dp_netdevs[256];
 126 struct list dp_netdev_list = LIST_INITIALIZER(&dp_netdev_list);
 127 enum { N_DP_NETDEVS = ARRAY_SIZE(dp_netdevs) };
 128
 129 /* Maximum port MTU seen so far. */
 130 static int max_mtu = ETH_PAYLOAD_MAX;
 131
 132 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *, uint16_t port_no,
 133                               struct dp_netdev_port **portp);
 134 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *, const char *devname,
 135                             struct dp_netdev_port **portp);
 136 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *);
 137 static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
 138 static int do_add_port(struct dp_netdev *, const char *devname, uint16_t flags,
 139                        uint16_t port_no);
 140 static int do_del_port(struct dp_netdev *, uint16_t port_no);
 141 static int dp_netdev_output_control(struct dp_netdev *, const struct ofpbuf *,
 142                                     int queue_no, int port_no, uint32_t arg);
 143 static int dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *,
 144                                      struct ofpbuf *, flow_t *,
 145                                      const union odp_action *, int n);
 146
 147 static struct dpif_netdev *
 148 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 149 {
 150     dpif_assert_class(dpif, &dpif_netdev_class);
 151     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 152 }
 153
 154 static struct dp_netdev *
 155 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 156 {
 157     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 158 }
 159
 160 static int
 161 name_to_dp_idx(const char *name)
 162 {
 163     if (!strncmp(name, "dp", 2) && isdigit((unsigned char)name[2])) {
 164         int dp_idx = atoi(name + 2);
 165         if (dp_idx >= 0 && dp_idx < N_DP_NETDEVS) {
 166             return dp_idx;
 167         }
 168     }
 169     return -1;
 170 }
 171
 172 static struct dp_netdev *
 173 find_dp_netdev(const char *name)
 174 {
 175     int dp_idx;
 176     size_t i;
 177
 178     dp_idx = name_to_dp_idx(name);
 179     if (dp_idx >= 0) {
 180         return dp_netdevs[dp_idx];
 181     }
 182
 183     for (i = 0; i < N_DP_NETDEVS; i++) {
 184         struct dp_netdev *dp = dp_netdevs[i];
 185         if (dp) {
 186             struct dp_netdev_port *port;
 187             if (!get_port_by_name(dp, name, &port)) {
 188                 return dp;
 189             }
 190         }
 191     }
 192     return NULL;
 193 }
 194
 195 static struct dpif *
 196 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
 197 {
 198     struct dpif_netdev *dpif;
 199     char *dpname;
 200
 201     dp->open_cnt++;
 202
 203     dpname = xasprintf("netdev:dp%d", dp->dp_idx);
 204     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 205     dpif_init(&dpif->dpif, &dpif_netdev_class, dpname, dp->dp_idx, dp->dp_idx);
 206     dpif->dp = dp;
 207     dpif->listen_mask = 0;
 208     dpif->dp_serial = dp->serial;
 209     free(dpname);
 210
 211     return &dpif->dpif;
 212 }
 213
 214 static int
 215 create_dp_netdev(const char *name, int dp_idx, struct dpif **dpifp)
 216 {
 217     struct dp_netdev *dp;
 218     int error;
 219     int i;
 220
 221     if (dp_netdevs[dp_idx]) {
 222         return EBUSY;
 223     }
 224
 225     /* Create datapath. */
 226     dp_netdevs[dp_idx] = dp = xcalloc(1, sizeof *dp);
 227     list_push_back(&dp_netdev_list, &dp->node);
 228     dp->dp_idx = dp_idx;
 229     dp->open_cnt = 0;
 230     dp->drop_frags = false;
 231     for (i = 0; i < N_QUEUES; i++) {
 232         queue_init(&dp->queues[i]);
 233     }
 234     hmap_init(&dp->flow_table);
 235     for (i = 0; i < N_GROUPS; i++) {
 236         dp->groups[i].ports = NULL;
 237         dp->groups[i].n_ports = 0;
 238         dp->groups[i].group = i;
 239     }
 240     list_init(&dp->port_list);
 241     error = do_add_port(dp, name, ODP_PORT_INTERNAL, ODPP_LOCAL);
 242     if (error) {
 243         dp_netdev_free(dp);
 244         return error;
 245     }
 246
 247     *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 248     return 0;
 249 }
 250
 251 static int
 252 dpif_netdev_open(const char *name UNUSED, char *suffix, bool create,
 253                  struct dpif **dpifp)
 254 {
 255     if (create) {
 256         if (find_dp_netdev(suffix)) {
 257             return EEXIST;
 258         } else {
 259             int dp_idx = name_to_dp_idx(suffix);
 260             if (dp_idx >= 0) {
 261                 return create_dp_netdev(suffix, dp_idx, dpifp);
 262             } else {
 263                 /* Scan for unused dp_idx number. */
 264                 for (dp_idx = 0; dp_idx < N_DP_NETDEVS; dp_idx++) {
 265                     int error = create_dp_netdev(suffix, dp_idx, dpifp);
 266                     if (error != EBUSY) {
 267                         return error;
 268                     }
 269                 }
 270
 271                 /* All datapath numbers in use. */
 272                 return ENOBUFS;
 273             }
 274         }
 275     } else {
 276         struct dp_netdev *dp = find_dp_netdev(suffix);
 277         if (dp) {
 278             *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 279             return 0;
 280         } else {
 281             return ENODEV;
 282         }
 283     }
 284 }
 285
 286 static void
 287 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
 288 {
 289     int i;
 290
 291     dp_netdev_flow_flush(dp);
 292     while (dp->n_ports > 0) {
 293         struct dp_netdev_port *port = CONTAINER_OF(
 294             dp->port_list.next, struct dp_netdev_port, node);
 295         do_del_port(dp, port->port_no);
 296     }
 297     for (i = 0; i < N_QUEUES; i++) {
 298         queue_destroy(&dp->queues[i]);
 299     }
 300     hmap_destroy(&dp->flow_table);
 301     for (i = 0; i < N_GROUPS; i++) {
 302         free(dp->groups[i].ports);
 303     }
 304     dp_netdevs[dp->dp_idx] = NULL;
 305     list_remove(&dp->node);
 306     free(dp);
 307 }
 308
 309 static void
 310 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
 311 {
 312     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 313     assert(dp->open_cnt > 0);
 314     if (--dp->open_cnt == 0 && dp->deleted) {
 315         dp_netdev_free(dp);
 316     }
 317     free(dpif);
 318 }
 319
 320 static int
 321 dpif_netdev_delete(struct dpif *dpif)
 322 {
 323     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 324     dp->deleted = true;
 325     return 0;
 326 }
 327
 328 static int
 329 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct odp_stats *stats)
 330 {
 331     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 332     memset(stats, 0, sizeof *stats);
 333     stats->n_flows = hmap_count(&dp->flow_table);
 334     stats->cur_capacity = hmap_capacity(&dp->flow_table);
 335     stats->max_capacity = MAX_FLOWS;
 336     stats->n_ports = dp->n_ports;
 337     stats->max_ports = MAX_PORTS;
 338     stats->max_groups = N_GROUPS;
 339     stats->n_frags = dp->n_frags;
 340     stats->n_hit = dp->n_hit;
 341     stats->n_missed = dp->n_missed;
 342     stats->n_lost = dp->n_lost;
 343     stats->max_miss_queue = MAX_QUEUE_LEN;
 344     stats->max_action_queue = MAX_QUEUE_LEN;
 345     return 0;
 346 }
 347
 348 static int
 349 dpif_netdev_get_drop_frags(const struct dpif *dpif, bool *drop_fragsp)
 350 {
 351     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 352     *drop_fragsp = dp->drop_frags;
 353     return 0;
 354 }
 355
 356 static int
 357 dpif_netdev_set_drop_frags(struct dpif *dpif, bool drop_frags)
 358 {
 359     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 360     dp->drop_frags = drop_frags;
 361     return 0;
 362 }
 363
 364 static int
 365 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, uint16_t flags,
 366             uint16_t port_no)
 367 {
 368     bool internal = (flags & ODP_PORT_INTERNAL) != 0;
 369     struct dp_netdev_port *port;
 370     struct netdev *netdev;
 371     int mtu;
 372     int error;
 373
 374     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
 375
 376     /* Open and validate network device. */
 377     if (!internal) {
 378         error = netdev_open(devname, NETDEV_ETH_TYPE_ANY, &netdev);
 379     } else {
 380         char *tapname = xasprintf("tap:%s", devname);
 381         error = netdev_open(tapname, NETDEV_ETH_TYPE_ANY, &netdev);
 382         free(tapname);
 383     }
 384     if (error) {
 385         return error;
 386     }
 387     /* XXX reject loopback devices */
 388     /* XXX reject non-Ethernet devices */
 389
 390     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, false);
 391     if (error) {
 392         netdev_close(netdev);
 393         return error;
 394     }
 395
 396     port = xmalloc(sizeof *port);
 397     port->port_no = port_no;
 398     port->netdev = netdev;
 399     port->internal = internal;
 400
 401     netdev_get_mtu(netdev, &mtu);
 402     if (mtu > max_mtu) {
 403         max_mtu = mtu;
 404     }
 405
 406     list_push_back(&dp->port_list, &port->node);
 407     dp->ports[port_no] = port;
 408     dp->n_ports++;
 409     dp->serial++;
 410
 411     return 0;
 412 }
 413
 414 static int
 415 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, const char *devname, uint16_t flags,
 416                      uint16_t *port_nop)
 417 {
 418     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 419     int port_no;
 420
 421     for (port_no = 0; port_no < MAX_PORTS; port_no++) {
 422         if (!dp->ports[port_no]) {
 423             *port_nop = port_no;
 424             return do_add_port(dp, devname, flags, port_no);
 425         }
 426     }
 427     return EXFULL;
 428 }
 429
 430 static int
 431 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, uint16_t port_no)
 432 {
 433     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 434     return port_no == ODPP_LOCAL ? EINVAL : do_del_port(dp, port_no);
 435 }
 436
 437 static bool
 438 is_valid_port_number(uint16_t port_no)
 439 {
 440     return port_no < MAX_PORTS;
 441 }
 442
 443 static int
 444 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
 445                    uint16_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
 446 {
 447     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
 448         *portp = NULL;
 449         return EINVAL;
 450     } else {
 451         *portp = dp->ports[port_no];
 452         return *portp ? 0 : ENOENT;
 453     }
 454 }
 455
 456 static int
 457 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
 458                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
 459 {
 460     struct dp_netdev_port *port;
 461
 462     LIST_FOR_EACH (port, struct dp_netdev_port, node, &dp->port_list) {
 463         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
 464             *portp = port;
 465             return 0;
 466         }
 467     }
 468     return ENOENT;
 469 }
 470
 471 static int
 472 do_del_port(struct dp_netdev *dp, uint16_t port_no)
 473 {
 474     struct dp_netdev_port *port;
 475     int error;
 476
 477     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 478     if (error) {
 479         return error;
 480     }
 481
 482     list_remove(&port->node);
 483     dp->ports[port->port_no] = NULL;
 484     dp->n_ports--;
 485     dp->serial++;
 486
 487     netdev_close(port->netdev);
 488     free(port);
 489
 490     return 0;
 491 }
 492
 493 static void
 494 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port, struct odp_port *odp_port)
 495 {
 496     memset(odp_port, 0, sizeof *odp_port);
 497     ovs_strlcpy(odp_port->devname, netdev_get_name(port->netdev),
 498                 sizeof odp_port->devname);
 499     odp_port->port = port->port_no;
 500     odp_port->flags = port->internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
 501 }
 502
 503 static int
 504 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
 505                                  struct odp_port *odp_port)
 506 {
 507     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 508     struct dp_netdev_port *port;
 509     int error;
 510
 511     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 512     if (!error) {
 513         answer_port_query(port, odp_port);
 514     }
 515     return error;
 516 }
 517
 518 static int
 519 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 520                                struct odp_port *odp_port)
 521 {
 522     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 523     struct dp_netdev_port *port;
 524     int error;
 525
 526     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
 527     if (!error) {
 528         answer_port_query(port, odp_port);
 529     }
 530     return error;
 531 }
 532
 533 static void
 534 dp_netdev_free_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
 535 {
 536     hmap_remove(&dp->flow_table, &flow->node);
 537     free(flow->actions);
 538     free(flow);
 539 }
 540
 541 static void
 542 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
 543 {
 544     struct dp_netdev_flow *flow, *next;
 545
 546     HMAP_FOR_EACH_SAFE (flow, next, struct dp_netdev_flow, node,
 547                         &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 static int
 561 dpif_netdev_port_list(const struct dpif *dpif, struct odp_port *ports, int n)
 562 {
 563     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 564     struct dp_netdev_port *port;
 565     int i;
 566
 567     i = 0;
 568     LIST_FOR_EACH (port, struct dp_netdev_port, node, &dp->port_list) {
 569         struct odp_port *odp_port = &ports[i];
 570         if (i >= n) {
 571             break;
 572         }
 573         answer_port_query(port, odp_port);
 574         i++;
 575     }
 576     return dp->n_ports;
 577 }
 578
 579 static int
 580 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep UNUSED)
 581 {
 582     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
 583     if (dpif->dp_serial != dpif->dp->serial) {
 584         dpif->dp_serial = dpif->dp->serial;
 585         return ENOBUFS;
 586     } else {
 587         return EAGAIN;
 588     }
 589 }
 590
 591 static void
 592 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
 593 {
 594     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
 595     if (dpif->dp_serial != dpif->dp->serial) {
 596         poll_immediate_wake();
 597     }
 598 }
 599
 600 static int
 601 get_port_group(const struct dpif *dpif, int group_no,
 602                struct odp_port_group **groupp)
 603 {
 604     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 605
 606     if (group_no >= 0 && group_no < N_GROUPS) {
 607         *groupp = &dp->groups[group_no];
 608         return 0;
 609     } else {
 610         *groupp = NULL;
 611         return EINVAL;
 612     }
 613 }
 614
 615 static int
 616 dpif_netdev_port_group_get(const struct dpif *dpif, int group_no,
 617                            uint16_t ports[], int n)
 618 {
 619     struct odp_port_group *group;
 620     int error;
 621
 622     if (n < 0) {
 623         return -EINVAL;
 624     }
 625
 626     error = get_port_group(dpif, group_no, &group);
 627     if (!error) {
 628         memcpy(ports, group->ports, MIN(n, group->n_ports) * sizeof *ports);
 629         return group->n_ports;
 630     } else {
 631         return -error;
 632     }
 633 }
 634
 635 static int
 636 dpif_netdev_port_group_set(struct dpif *dpif, int group_no,
 637                            const uint16_t ports[], int n)
 638 {
 639     struct odp_port_group *group;
 640     int error;
 641
 642     if (n < 0 || n > MAX_PORTS) {
 643         return EINVAL;
 644     }
 645
 646     error = get_port_group(dpif, group_no, &group);
 647     if (!error) {
 648         free(group->ports);
 649         group->ports = xmemdup(ports, n * sizeof *group->ports);
 650         group->n_ports = n;
 651         group->group = group_no;
 652     }
 653     return error;
 654 }
 655
 656 static struct dp_netdev_flow *
 657 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const flow_t *key)
 658 {
 659     struct dp_netdev_flow *flow;
 660
 661     assert(key->reserved == 0);
 662     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (flow, struct dp_netdev_flow, node,
 663                              flow_hash(key, 0), &dp->flow_table) {
 664         if (flow_equal(&flow->key, key)) {
 665             return flow;
 666         }
 667     }
 668     return NULL;
 669 }
 670
 671 static void
 672 answer_flow_query(const struct dp_netdev_flow *flow,
 673                   struct odp_flow *odp_flow)
 674 {
 675     if (flow) {
 676         odp_flow->key = flow->key;
 677         odp_flow->stats.n_packets = flow->packet_count;
 678         odp_flow->stats.n_bytes = flow->byte_count;
 679         odp_flow->stats.used_sec = flow->used.tv_sec;
 680         odp_flow->stats.used_nsec = flow->used.tv_usec * 1000;
 681         odp_flow->stats.tcp_flags = TCP_FLAGS(flow->tcp_ctl);
 682         odp_flow->stats.ip_tos = flow->ip_tos;
 683         odp_flow->stats.error = 0;
 684         if (odp_flow->n_actions > 0) {
 685             unsigned int n = MIN(odp_flow->n_actions, flow->n_actions);
 686             memcpy(odp_flow->actions, flow->actions,
 687                    n * sizeof *odp_flow->actions);
 688             odp_flow->n_actions = flow->n_actions;
 689         }
 690     } else {
 691         odp_flow->stats.error = ENOENT;
 692     }
 693 }
 694
 695 static int
 696 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n)
 697 {
 698     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 699     int i;
 700
 701     for (i = 0; i < n; i++) {
 702         struct odp_flow *odp_flow = &flows[i];
 703         answer_flow_query(dp_netdev_lookup_flow(dp, &odp_flow->key), odp_flow);
 704     }
 705     return 0;
 706 }
 707
 708 static int
 709 dpif_netdev_validate_actions(const union odp_action *actions, int n_actions,
 710                              bool *mutates)
 711 {
 712         unsigned int i;
 713
 714     *mutates = false;
 715         for (i = 0; i < n_actions; i++) {
 716                 const union odp_action *a = &actions[i];
 717                 switch (a->type) {
 718                 case ODPAT_OUTPUT:
 719                         if (a->output.port >= MAX_PORTS) {
 720                                 return EINVAL;
 721             }
 722                         break;
 723
 724                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
 725             *mutates = true;
 726                         if (a->output_group.group >= N_GROUPS) {
 727                                 return EINVAL;
 728             }
 729                         break;
 730
 731         case ODPAT_CONTROLLER:
 732             break;
 733
 734                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
 735             *mutates = true;
 736                         if (a->vlan_vid.vlan_vid & htons(~VLAN_VID_MASK)) {
 737                                 return EINVAL;
 738             }
 739                         break;
 740
 741                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
 742             *mutates = true;
 743                         if (a->vlan_pcp.vlan_pcp & ~VLAN_PCP_MASK) {
 744                                 return EINVAL;
 745             }
 746                         break;
 747
 748         case ODPAT_STRIP_VLAN:
 749         case ODPAT_SET_DL_SRC:
 750         case ODPAT_SET_DL_DST:
 751         case ODPAT_SET_NW_SRC:
 752         case ODPAT_SET_NW_DST:
 753         case ODPAT_SET_TP_SRC:
 754         case ODPAT_SET_TP_DST:
 755             *mutates = true;
 756             break;
 757
 758                 default:
 759             return EOPNOTSUPP;
 760                 }
 761         }
 762         return 0;
 763 }
 764
 765 static int
 766 set_flow_actions(struct dp_netdev_flow *flow, struct odp_flow *odp_flow)
 767 {
 768     size_t n_bytes;
 769     bool mutates;
 770     int error;
 771
 772     if (odp_flow->n_actions >= 4096 / sizeof *odp_flow->actions) {
 773         return EINVAL;
 774     }
 775     error = dpif_netdev_validate_actions(odp_flow->actions,
 776                                          odp_flow->n_actions, &mutates);
 777     if (error) {
 778         return error;
 779     }
 780
 781     n_bytes = odp_flow->n_actions * sizeof *flow->actions;
 782     flow->actions = xrealloc(flow->actions, n_bytes);
 783     flow->n_actions = odp_flow->n_actions;
 784     memcpy(flow->actions, odp_flow->actions, n_bytes);
 785     return 0;
 786 }
 787
 788 static int
 789 add_flow(struct dpif *dpif, struct odp_flow *odp_flow)
 790 {
 791     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 792     struct dp_netdev_flow *flow;
 793     int error;
 794
 795     flow = xcalloc(1, sizeof *flow);
 796     flow->key = odp_flow->key;
 797     flow->key.reserved = 0;
 798
 799     error = set_flow_actions(flow, odp_flow);
 800     if (error) {
 801         free(flow);
 802         return error;
 803     }
 804
 805     hmap_insert(&dp->flow_table, &flow->node, flow_hash(&flow->key, 0));
 806     return 0;
 807 }
 808
 809 static void
 810 clear_stats(struct dp_netdev_flow *flow)
 811 {
 812     flow->used.tv_sec = 0;
 813     flow->used.tv_usec = 0;
 814     flow->packet_count = 0;
 815     flow->byte_count = 0;
 816     flow->ip_tos = 0;
 817     flow->tcp_ctl = 0;
 818 }
 819
 820 static int
 821 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put)
 822 {
 823     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 824     struct dp_netdev_flow *flow;
 825
 826     flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &put->flow.key);
 827     if (!flow) {
 828         if (put->flags & ODPPF_CREATE) {
 829             if (hmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
 830                 return add_flow(dpif, &put->flow);
 831             } else {
 832                 return EXFULL;
 833             }
 834         } else {
 835             return ENOENT;
 836         }
 837     } else {
 838         if (put->flags & ODPPF_MODIFY) {
 839             int error = set_flow_actions(flow, &put->flow);
 840             if (!error && put->flags & ODPPF_ZERO_STATS) {
 841                 clear_stats(flow);
 842             }
 843             return error;
 844         } else {
 845             return EEXIST;
 846         }
 847     }
 848 }
 849
 850
 851 static int
 852 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, struct odp_flow *odp_flow)
 853 {
 854     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 855     struct dp_netdev_flow *flow;
 856
 857     flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &odp_flow->key);
 858     if (flow) {
 859         answer_flow_query(flow, odp_flow);
 860         dp_netdev_free_flow(dp, flow);
 861         return 0;
 862     } else {
 863         return ENOENT;
 864     }
 865 }
 866
 867 static int
 868 dpif_netdev_flow_list(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n)
 869 {
 870     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 871     struct dp_netdev_flow *flow;
 872     int i;
 873
 874     i = 0;
 875     HMAP_FOR_EACH (flow, struct dp_netdev_flow, node, &dp->flow_table) {
 876         if (i >= n) {
 877             break;
 878         }
 879         answer_flow_query(flow, &flows[i++]);
 880     }
 881     return hmap_count(&dp->flow_table);
 882 }
 883
 884 static int
 885 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, uint16_t in_port,
 886                     const union odp_action actions[], int n_actions,
 887                     const struct ofpbuf *packet)
 888 {
 889     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 890     struct ofpbuf copy;
 891     bool mutates;
 892     flow_t flow;
 893     int error;
 894
 895     if (packet->size < ETH_HLEN || packet->size > UINT16_MAX) {
 896         return EINVAL;
 897     }
 898
 899     error = dpif_netdev_validate_actions(actions, n_actions, &mutates);
 900     if (error) {
 901         return error;
 902     }
 903
 904     if (mutates) {
 905         /* We need a deep copy of 'packet' since we're going to modify its
 906          * data. */
 907         ofpbuf_init(&copy, DP_NETDEV_HEADROOM + packet->size);
 908         copy.data = (char*)copy.base + DP_NETDEV_HEADROOM;
 909         ofpbuf_put(&copy, packet->data, packet->size);
 910     } else {
 911         /* We still need a shallow copy of 'packet', even though we won't
 912          * modify its data, because flow_extract() modifies packet->l2, etc.
 913          * We could probably get away with modifying those but it's more polite
 914          * if we don't. */
 915         copy = *packet;
 916     }
 917     flow_extract(&copy, in_port, &flow);
 918     error = dp_netdev_execute_actions(dp, &copy, &flow, actions, n_actions);
 919     if (mutates) {
 920         ofpbuf_uninit(&copy);
 921     }
 922     return error;
 923 }
 924
 925 static int
 926 dpif_netdev_recv_get_mask(const struct dpif *dpif, int *listen_mask)
 927 {
 928     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
 929     *listen_mask = dpif_netdev->listen_mask;
 930     return 0;
 931 }
 932
 933 static int
 934 dpif_netdev_recv_set_mask(struct dpif *dpif, int listen_mask)
 935 {
 936     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
 937     if (!(listen_mask & ~ODPL_ALL)) {
 938         dpif_netdev->listen_mask = listen_mask;
 939         return 0;
 940     } else {
 941         return EINVAL;
 942     }
 943 }
 944
 945 static struct ovs_queue *
 946 find_nonempty_queue(struct dpif *dpif)
 947 {
 948     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
 949     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 950     int mask = dpif_netdev->listen_mask;
 951     int i;
 952
 953     for (i = 0; i < N_QUEUES; i++) {
 954         struct ovs_queue *q = &dp->queues[i];
 955         if (q->n && mask & (1u << i)) {
 956             return q;
 957         }
 958     }
 959     return NULL;
 960 }
 961
 962 static int
 963 dpif_netdev_recv(struct dpif *dpif, struct ofpbuf **bufp)
 964 {
 965     struct ovs_queue *q = find_nonempty_queue(dpif);
 966     if (q) {
 967         *bufp = queue_pop_head(q);
 968         return 0;
 969     } else {
 970         return EAGAIN;
 971     }
 972 }
 973
 974 static void
 975 dpif_netdev_recv_wait(struct dpif *dpif)
 976 {
 977     struct ovs_queue *q = find_nonempty_queue(dpif);
 978     if (q) {
 979         poll_immediate_wake();
 980     } else {
 981         /* No messages ready to be received, and dp_wait() will ensure that we
 982          * wake up to queue new messages, so there is nothing to do. */
 983     }
 984 }
 985 \f
 986 static void
 987 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *flow, const flow_t *key,
 988                     const struct ofpbuf *packet)
 989 {
 990     time_timeval(&flow->used);
 991     flow->packet_count++;
 992     flow->byte_count += packet->size;
 993     if (key->dl_type == htons(ETH_P_IP)) {
 994         struct ip_header *nh = packet->l3;
 995         flow->ip_tos = nh->ip_tos;
 996
 997         if (key->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
 998             struct tcp_header *th = packet->l4;
 999             flow->tcp_ctl |= th->tcp_ctl;
1000         }
1001     }
1002 }
1003
1004 static void
1005 dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port,
1006                      struct ofpbuf *packet)
1007 {
1008     struct dp_netdev_flow *flow;
1009     flow_t key;
1010
1011     if (flow_extract(packet, port->port_no, &key) && dp->drop_frags) {
1012         dp->n_frags++;
1013         return;
1014     }
1015
1016     flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key);
1017     if (flow) {
1018         dp_netdev_flow_used(flow, &key, packet);
1019         dp_netdev_execute_actions(dp, packet, &key,
1020                                   flow->actions, flow->n_actions);
1021         dp->n_hit++;
1022     } else {
1023         dp->n_missed++;
1024         dp_netdev_output_control(dp, packet, _ODPL_MISS_NR, port->port_no, 0);
1025     }
1026 }
1027
1028 static void
1029 dp_netdev_run(void)
1030 {
1031     struct ofpbuf packet;
1032     struct dp_netdev *dp;
1033
1034     ofpbuf_init(&packet, DP_NETDEV_HEADROOM + max_mtu);
1035     LIST_FOR_EACH (dp, struct dp_netdev, node, &dp_netdev_list) {
1036         struct dp_netdev_port *port;
1037
1038         LIST_FOR_EACH (port, struct dp_netdev_port, node, &dp->port_list) {
1039             int error;
1040
1041             /* Reset packet contents. */
1042             packet.data = (char*)packet.base + DP_NETDEV_HEADROOM;
1043             packet.size = 0;
1044
1045             error = netdev_recv(port->netdev, &packet);
1046             if (!error) {
1047                 dp_netdev_port_input(dp, port, &packet);
1048             } else if (error != EAGAIN) {
1049                 struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1050                 VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
1051                             netdev_get_name(port->netdev), strerror(error));
1052             }
1053         }
1054     }
1055     ofpbuf_uninit(&packet);
1056 }
1057
1058 static void
1059 dp_netdev_wait(void)
1060 {
1061     struct dp_netdev *dp;
1062
1063     LIST_FOR_EACH (dp, struct dp_netdev, node, &dp_netdev_list) {
1064         struct dp_netdev_port *port;
1065         LIST_FOR_EACH (port, struct dp_netdev_port, node, &dp->port_list) {
1066             netdev_recv_wait(port->netdev);
1067         }
1068     }
1069 }
1070
1071 static void
1072 dp_netdev_modify_vlan_tci(struct ofpbuf *packet, flow_t *key,
1073                           uint16_t tci, uint16_t mask)
1074 {
1075     struct vlan_eth_header *veh;
1076
1077     if (key->dl_vlan != htons(ODP_VLAN_NONE)) {
1078         /* Modify 'mask' bits, but maintain other TCI bits. */
1079         veh = packet->l2;
1080         veh->veth_tci &= ~htons(mask);
1081         veh->veth_tci |= htons(tci);
1082     } else {
1083         /* Insert new 802.1Q header. */
1084         struct eth_header *eh = packet->l2;
1085         struct vlan_eth_header tmp;
1086         memcpy(tmp.veth_dst, eh->eth_dst, ETH_ADDR_LEN);
1087         memcpy(tmp.veth_src, eh->eth_src, ETH_ADDR_LEN);
1088         tmp.veth_type = htons(ETH_TYPE_VLAN);
1089         tmp.veth_tci = htons(tci);
1090         tmp.veth_next_type = eh->eth_type;
1091
1092         veh = ofpbuf_push_uninit(packet, VLAN_HEADER_LEN);
1093         memcpy(veh, &tmp, sizeof tmp);
1094         packet->l2 = (char*)packet->l2 - VLAN_HEADER_LEN;
1095     }
1096
1097     key->dl_vlan = veh->veth_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1098 }
1099
1100 static void
1101 dp_netdev_strip_vlan(struct ofpbuf *packet, flow_t *key)
1102 {
1103     struct vlan_eth_header *veh = packet->l2;
1104     if (veh->veth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
1105         struct eth_header tmp;
1106
1107         memcpy(tmp.eth_dst, veh->veth_dst, ETH_ADDR_LEN);
1108         memcpy(tmp.eth_src, veh->veth_src, ETH_ADDR_LEN);
1109         tmp.eth_type = veh->veth_next_type;
1110
1111         packet->size -= VLAN_HEADER_LEN;
1112         packet->data = (char*)packet->data + VLAN_HEADER_LEN;
1113         packet->l2 = (char*)packet->l2 + VLAN_HEADER_LEN;
1114         memcpy(packet->data, &tmp, sizeof tmp);
1115
1116         key->dl_vlan = htons(ODP_VLAN_NONE);
1117     }
1118 }
1119
1120 static void
1121 dp_netdev_set_dl_src(struct ofpbuf *packet,
1122                      const uint8_t dl_addr[ETH_ADDR_LEN])
1123 {
1124     struct eth_header *eh = packet->l2;
1125     memcpy(eh->eth_src, dl_addr, sizeof eh->eth_src);
1126 }
1127
1128 static void
1129 dp_netdev_set_dl_dst(struct ofpbuf *packet,
1130                      const uint8_t dl_addr[ETH_ADDR_LEN])
1131 {
1132     struct eth_header *eh = packet->l2;
1133     memcpy(eh->eth_dst, dl_addr, sizeof eh->eth_dst);
1134 }
1135
1136 static void
1137 dp_netdev_set_nw_addr(struct ofpbuf *packet, flow_t *key,
1138                       const struct odp_action_nw_addr *a)
1139 {
1140     if (key->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1141         struct ip_header *nh = packet->l3;
1142         uint32_t *field;
1143
1144         field = a->type == ODPAT_SET_NW_SRC ? &nh->ip_src : &nh->ip_dst;
1145         if (key->nw_proto == IP_TYPE_TCP) {
1146             struct tcp_header *th = packet->l4;
1147             th->tcp_csum = recalc_csum32(th->tcp_csum, *field, a->nw_addr);
1148         } else if (key->nw_proto == IP_TYPE_UDP) {
1149             struct udp_header *uh = packet->l4;
1150             if (uh->udp_csum) {
1151                 uh->udp_csum = recalc_csum32(uh->udp_csum, *field, a->nw_addr);
1152                 if (!uh->udp_csum) {
1153                     uh->udp_csum = 0xffff;
1154                 }
1155             }
1156         }
1157         nh->ip_csum = recalc_csum32(nh->ip_csum, *field, a->nw_addr);
1158         *field = a->nw_addr;
1159     }
1160 }
1161
1162 static void
1163 dp_netdev_set_tp_port(struct ofpbuf *packet, flow_t *key,
1164                       const struct odp_action_tp_port *a)
1165 {
1166         if (key->dl_type == htons(ETH_P_IP)) {
1167         uint16_t *field;
1168         if (key->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1169             struct tcp_header *th = packet->l4;
1170             field = a->type == ODPAT_SET_TP_SRC ? &th->tcp_src : &th->tcp_dst;
1171             th->tcp_csum = recalc_csum16(th->tcp_csum, *field, a->tp_port);
1172             *field = a->tp_port;
1173         } else if (key->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1174             struct udp_header *uh = packet->l4;
1175             field = a->type == ODPAT_SET_TP_SRC ? &uh->udp_src : &uh->udp_dst;
1176             uh->udp_csum = recalc_csum16(uh->udp_csum, *field, a->tp_port);
1177             *field = a->tp_port;
1178         }
1179     }
1180 }
1181
1182 static void
1183 dp_netdev_output_port(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
1184                       uint16_t out_port)
1185 {
1186         struct dp_netdev_port *p = dp->ports[out_port];
1187     if (p) {
1188         netdev_send(p->netdev, packet);
1189     }
1190 }
1191
1192 static void
1193 dp_netdev_output_group(struct dp_netdev *dp, uint16_t group, uint16_t in_port,
1194                        struct ofpbuf *packet)
1195 {
1196         struct odp_port_group *g = &dp->groups[group];
1197         int i;
1198
1199         for (i = 0; i < g->n_ports; i++) {
1200         uint16_t out_port = g->ports[i];
1201         if (out_port != in_port) {
1202             dp_netdev_output_port(dp, packet, out_port);
1203         }
1204         }
1205 }
1206
1207 static int
1208 dp_netdev_output_control(struct dp_netdev *dp, const struct ofpbuf *packet,
1209                          int queue_no, int port_no, uint32_t arg)
1210 {
1211     struct ovs_queue *q = &dp->queues[queue_no];
1212     struct odp_msg *header;
1213     struct ofpbuf *msg;
1214     size_t msg_size;
1215
1216     if (q->n >= MAX_QUEUE_LEN) {
1217         dp->n_lost++;
1218         return ENOBUFS;
1219     }
1220
1221     msg_size = sizeof *header + packet->size;
1222     msg = ofpbuf_new(msg_size);
1223     header = ofpbuf_put_uninit(msg, sizeof *header);
1224     header->type = queue_no;
1225     header->length = msg_size;
1226     header->port = port_no;
1227     header->arg = arg;
1228     ofpbuf_put(msg, packet->data, packet->size);
1229     queue_push_tail(q, msg);
1230
1231     return 0;
1232 }
1233
1234 static int
1235 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
1236                           struct ofpbuf *packet, flow_t *key,
1237                           const union odp_action *actions, int n_actions)
1238 {
1239     int i;
1240     for (i = 0; i < n_actions; i++) {
1241         const union odp_action *a = &actions[i];
1242
1243                 switch (a->type) {
1244                 case ODPAT_OUTPUT:
1245             dp_netdev_output_port(dp, packet, a->output.port);
1246                         break;
1247
1248                 case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
1249                         dp_netdev_output_group(dp, a->output_group.group, key->in_port,
1250                                    packet);
1251                         break;
1252
1253                 case ODPAT_CONTROLLER:
1254             dp_netdev_output_control(dp, packet, _ODPL_ACTION_NR,
1255                                      key->in_port, a->controller.arg);
1256                         break;
1257
1258                 case ODPAT_SET_VLAN_VID:
1259                         dp_netdev_modify_vlan_tci(packet, key, ntohs(a->vlan_vid.vlan_vid),
1260                                       VLAN_VID_MASK);
1261             break;
1262
1263                 case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
1264                         dp_netdev_modify_vlan_tci(packet, key, a->vlan_pcp.vlan_pcp << 13,
1265                                       VLAN_PCP_MASK);
1266             break;
1267
1268                 case ODPAT_STRIP_VLAN:
1269                         dp_netdev_strip_vlan(packet, key);
1270                         break;
1271
1272                 case ODPAT_SET_DL_SRC:
1273             dp_netdev_set_dl_src(packet, a->dl_addr.dl_addr);
1274                         break;
1275
1276                 case ODPAT_SET_DL_DST:
1277             dp_netdev_set_dl_dst(packet, a->dl_addr.dl_addr);
1278                         break;
1279
1280                 case ODPAT_SET_NW_SRC:
1281                 case ODPAT_SET_NW_DST:
1282                         dp_netdev_set_nw_addr(packet, key, &a->nw_addr);
1283                         break;
1284
1285                 case ODPAT_SET_TP_SRC:
1286                 case ODPAT_SET_TP_DST:
1287                         dp_netdev_set_tp_port(packet, key, &a->tp_port);
1288                         break;
1289                 }
1290         }
1291     return 0;
1292 }
1293
1294 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
1295     "netdev",
1296     "netdev",
1297     dp_netdev_run,
1298     dp_netdev_wait,
1299     NULL,                       /* enumerate */
1300     dpif_netdev_open,
1301     dpif_netdev_close,
1302     NULL,                       /* get_all_names */
1303     dpif_netdev_delete,
1304     dpif_netdev_get_stats,
1305     dpif_netdev_get_drop_frags,
1306     dpif_netdev_set_drop_frags,
1307     dpif_netdev_port_add,
1308     dpif_netdev_port_del,
1309     dpif_netdev_port_query_by_number,
1310     dpif_netdev_port_query_by_name,
1311     dpif_netdev_port_list,
1312     dpif_netdev_port_poll,
1313     dpif_netdev_port_poll_wait,
1314     dpif_netdev_port_group_get,
1315     dpif_netdev_port_group_set,
1316     dpif_netdev_flow_get,
1317     dpif_netdev_flow_put,
1318     dpif_netdev_flow_del,
1319     dpif_netdev_flow_flush,
1320     dpif_netdev_flow_list,
1321     dpif_netdev_execute,
1322     dpif_netdev_recv_get_mask,
1323     dpif_netdev_recv_set_mask,
1324     dpif_netdev_recv,
1325     dpif_netdev_recv_wait,
1326 };