datapath: Optimize recirc action.
[cascardo/ovs.git] / datapath / actions.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2007-2014 Nicira, Inc.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
11  * General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
14  * along with this program; if not, write to the Free Software
15  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
16  * 02110-1301, USA
17  */
18
19 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
20
21 #include <linux/skbuff.h>
22 #include <linux/in.h>
23 #include <linux/ip.h>
24 #include <linux/openvswitch.h>
25 #include <linux/sctp.h>
26 #include <linux/tcp.h>
27 #include <linux/udp.h>
28 #include <linux/in6.h>
29 #include <linux/if_arp.h>
30 #include <linux/if_vlan.h>
31 #include <net/ip.h>
32 #include <net/ipv6.h>
33 #include <net/checksum.h>
34 #include <net/dsfield.h>
35 #include <net/sctp/checksum.h>
36
37 #include "datapath.h"
38 #include "gso.h"
39 #include "mpls.h"
40 #include "vlan.h"
41 #include "vport.h"
42
43 static void flow_key_set_priority(struct sk_buff *skb, u32 priority)
44 {
45         OVS_CB(skb)->pkt_key->phy.priority = priority;
46 }
47
48 static void flow_key_set_skb_mark(struct sk_buff *skb, u32 skb_mark)
49 {
50         OVS_CB(skb)->pkt_key->phy.skb_mark = skb_mark;
51 }
52
53 static void flow_key_set_eth_src(struct sk_buff *skb, const u8 addr[])
54 {
55         ether_addr_copy(OVS_CB(skb)->pkt_key->eth.src, addr);
56 }
57
58 static void flow_key_set_eth_dst(struct sk_buff *skb, const u8 addr[])
59 {
60         ether_addr_copy(OVS_CB(skb)->pkt_key->eth.dst, addr);
61 }
62
63 static void flow_key_set_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 tci)
64 {
65         OVS_CB(skb)->pkt_key->eth.tci = tci;
66 }
67
68 static void flow_key_set_mpls_top_lse(struct sk_buff *skb, __be32 top_lse)
69 {
70         OVS_CB(skb)->pkt_key->mpls.top_lse = top_lse;
71 }
72
73 static void flow_key_set_ipv4_src(struct sk_buff *skb, __be32 addr)
74 {
75         OVS_CB(skb)->pkt_key->ipv4.addr.src = addr;
76 }
77
78 static void flow_key_set_ipv4_dst(struct sk_buff *skb, __be32 addr)
79 {
80         OVS_CB(skb)->pkt_key->ipv4.addr.src = addr;
81 }
82
83 static void flow_key_set_ip_tos(struct sk_buff *skb, u8 tos)
84 {
85         OVS_CB(skb)->pkt_key->ip.tos = tos;
86 }
87
88 static void flow_key_set_ip_ttl(struct sk_buff *skb, u8 ttl)
89 {
90         OVS_CB(skb)->pkt_key->ip.ttl = ttl;
91 }
92
93 static void flow_key_set_ipv6_src(struct sk_buff *skb,
94                                   const __be32 addr[4])
95 {
96         memcpy(&OVS_CB(skb)->pkt_key->ipv6.addr.src, addr, sizeof(__be32[4]));
97 }
98
99 static void flow_key_set_ipv6_dst(struct sk_buff *skb,
100                                   const __be32 addr[4])
101 {
102         memcpy(&OVS_CB(skb)->pkt_key->ipv6.addr.dst, addr, sizeof(__be32[4]));
103 }
104
105 static void flow_key_set_ipv6_fl(struct sk_buff *skb,
106                                  const struct ipv6hdr *nh)
107 {
108         OVS_CB(skb)->pkt_key->ipv6.label = *(__be32 *)nh &
109                                            htonl(IPV6_FLOWINFO_FLOWLABEL);
110 }
111
112 static void flow_key_set_tp_src(struct sk_buff *skb, __be16 port)
113 {
114         OVS_CB(skb)->pkt_key->tp.src = port;
115 }
116
117 static void flow_key_set_tp_dst(struct sk_buff *skb, __be16 port)
118 {
119         OVS_CB(skb)->pkt_key->tp.dst = port;
120 }
121
122 static void invalidate_skb_flow_key(struct sk_buff *skb)
123 {
124         OVS_CB(skb)->pkt_key->eth.type = htons(0);
125 }
126
127 static bool is_skb_flow_key_valid(struct sk_buff *skb)
128 {
129         return !!OVS_CB(skb)->pkt_key->eth.type;
130 }
131
132 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
133                               const struct nlattr *attr, int len);
134
135 static int make_writable(struct sk_buff *skb, int write_len)
136 {
137         if (!skb_cloned(skb) || skb_clone_writable(skb, write_len))
138                 return 0;
139
140         return pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC);
141 }
142
143 /* The end of the mac header.
144  *
145  * For non-MPLS skbs this will correspond to the network header.
146  * For MPLS skbs it will be before the network_header as the MPLS
147  * label stack lies between the end of the mac header and the network
148  * header. That is, for MPLS skbs the end of the mac header
149  * is the top of the MPLS label stack.
150  */
151 static unsigned char *mac_header_end(const struct sk_buff *skb)
152 {
153         return skb_mac_header(skb) + skb->mac_len;
154 }
155
156 static int push_mpls(struct sk_buff *skb,
157                      const struct ovs_action_push_mpls *mpls)
158 {
159         __be32 *new_mpls_lse;
160         struct ethhdr *hdr;
161
162         if (skb_cow_head(skb, MPLS_HLEN) < 0)
163                 return -ENOMEM;
164
165         skb_push(skb, MPLS_HLEN);
166         memmove(skb_mac_header(skb) - MPLS_HLEN, skb_mac_header(skb),
167                 skb->mac_len);
168         skb_reset_mac_header(skb);
169
170         new_mpls_lse = (__be32 *)mac_header_end(skb);
171         *new_mpls_lse = mpls->mpls_lse;
172
173         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
174                 skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(new_mpls_lse,
175                                                              MPLS_HLEN, 0));
176
177         hdr = eth_hdr(skb);
178         hdr->h_proto = mpls->mpls_ethertype;
179         if (!ovs_skb_get_inner_protocol(skb))
180                 ovs_skb_set_inner_protocol(skb, skb->protocol);
181         skb->protocol = mpls->mpls_ethertype;
182         invalidate_skb_flow_key(skb);
183         return 0;
184 }
185
186 static int pop_mpls(struct sk_buff *skb, const __be16 ethertype)
187 {
188         struct ethhdr *hdr;
189         int err;
190
191         err = make_writable(skb, skb->mac_len + MPLS_HLEN);
192         if (unlikely(err))
193                 return err;
194
195         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
196                 skb->csum = csum_sub(skb->csum,
197                                      csum_partial(mac_header_end(skb),
198                                                   MPLS_HLEN, 0));
199
200         memmove(skb_mac_header(skb) + MPLS_HLEN, skb_mac_header(skb),
201                 skb->mac_len);
202
203         __skb_pull(skb, MPLS_HLEN);
204         skb_reset_mac_header(skb);
205
206         /* mac_header_end() is used to locate the ethertype
207          * field correctly in the presence of VLAN tags.
208          */
209         hdr = (struct ethhdr *)(mac_header_end(skb) - ETH_HLEN);
210         hdr->h_proto = ethertype;
211         if (eth_p_mpls(skb->protocol))
212                 skb->protocol = ethertype;
213         invalidate_skb_flow_key(skb);
214         return 0;
215 }
216
217 static int set_mpls(struct sk_buff *skb, const __be32 *mpls_lse)
218 {
219         __be32 *stack = (__be32 *)mac_header_end(skb);
220         int err;
221
222         err = make_writable(skb, skb->mac_len + MPLS_HLEN);
223         if (unlikely(err))
224                 return err;
225
226         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
227                 __be32 diff[] = { ~(*stack), *mpls_lse };
228                 skb->csum = ~csum_partial((char *)diff, sizeof(diff),
229                                           ~skb->csum);
230         }
231
232         *stack = *mpls_lse;
233         flow_key_set_mpls_top_lse(skb, *stack);
234         return 0;
235 }
236
237 /* remove VLAN header from packet and update csum accordingly. */
238 static int __pop_vlan_tci(struct sk_buff *skb, __be16 *current_tci)
239 {
240         struct vlan_hdr *vhdr;
241         int err;
242
243         err = make_writable(skb, VLAN_ETH_HLEN);
244         if (unlikely(err))
245                 return err;
246
247         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
248                 skb->csum = csum_sub(skb->csum, csum_partial(skb->data
249                                         + (2 * ETH_ALEN), VLAN_HLEN, 0));
250
251         vhdr = (struct vlan_hdr *)(skb->data + ETH_HLEN);
252         *current_tci = vhdr->h_vlan_TCI;
253
254         memmove(skb->data + VLAN_HLEN, skb->data, 2 * ETH_ALEN);
255         __skb_pull(skb, VLAN_HLEN);
256
257         vlan_set_encap_proto(skb, vhdr);
258         skb->mac_header += VLAN_HLEN;
259         /* Update mac_len for subsequent MPLS actions */
260         skb->mac_len -= VLAN_HLEN;
261
262         return 0;
263 }
264
265 static int pop_vlan(struct sk_buff *skb)
266 {
267         __be16 tci;
268         int err;
269
270         if (likely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
271                 vlan_set_tci(skb, 0);
272         } else {
273                 if (unlikely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
274                              skb->len < VLAN_ETH_HLEN))
275                         return 0;
276
277                 err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
278                 if (err)
279                         return err;
280         }
281         /* move next vlan tag to hw accel tag */
282         if (likely(skb->protocol != htons(ETH_P_8021Q) ||
283                    skb->len < VLAN_ETH_HLEN)) {
284                 flow_key_set_vlan_tci(skb, 0);
285                 return 0;
286         }
287
288         invalidate_skb_flow_key(skb);
289         err = __pop_vlan_tci(skb, &tci);
290         if (unlikely(err))
291                 return err;
292
293         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), ntohs(tci));
294         return 0;
295 }
296
297 static int push_vlan(struct sk_buff *skb, const struct ovs_action_push_vlan *vlan)
298 {
299         if (unlikely(vlan_tx_tag_present(skb))) {
300                 u16 current_tag;
301
302                 /* push down current VLAN tag */
303                 current_tag = vlan_tx_tag_get(skb);
304
305                 if (!__vlan_put_tag(skb, skb->vlan_proto, current_tag))
306                         return -ENOMEM;
307
308                 /* Update mac_len for subsequent MPLS actions */
309                 skb->mac_len += VLAN_HLEN;
310
311                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
312                         skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(skb->data
313                                         + (2 * ETH_ALEN), VLAN_HLEN, 0));
314
315                 invalidate_skb_flow_key(skb);
316         } else {
317                 flow_key_set_vlan_tci(skb,  vlan->vlan_tci);
318         }
319         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, vlan->vlan_tpid, ntohs(vlan->vlan_tci) & ~VLAN_TAG_PRESENT);
320         return 0;
321 }
322
323 static int set_eth_addr(struct sk_buff *skb,
324                         const struct ovs_key_ethernet *eth_key)
325 {
326         int err;
327         err = make_writable(skb, ETH_HLEN);
328         if (unlikely(err))
329                 return err;
330
331         skb_postpull_rcsum(skb, eth_hdr(skb), ETH_ALEN * 2);
332
333         ether_addr_copy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_key->eth_src);
334         ether_addr_copy(eth_hdr(skb)->h_dest, eth_key->eth_dst);
335
336         ovs_skb_postpush_rcsum(skb, eth_hdr(skb), ETH_ALEN * 2);
337
338         flow_key_set_eth_src(skb, eth_key->eth_src);
339         flow_key_set_eth_dst(skb, eth_key->eth_dst);
340         return 0;
341 }
342
343 static void set_ip_addr(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh,
344                         __be32 *addr, __be32 new_addr)
345 {
346         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
347
348         if (nh->protocol == IPPROTO_TCP) {
349                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
350                         inet_proto_csum_replace4(&tcp_hdr(skb)->check, skb,
351                                                  *addr, new_addr, 1);
352         } else if (nh->protocol == IPPROTO_UDP) {
353                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr))) {
354                         struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
355
356                         if (uh->check || skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
357                                 inet_proto_csum_replace4(&uh->check, skb,
358                                                          *addr, new_addr, 1);
359                                 if (!uh->check)
360                                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
361                         }
362                 }
363         }
364
365         csum_replace4(&nh->check, *addr, new_addr);
366         skb_clear_hash(skb);
367         *addr = new_addr;
368 }
369
370 static void update_ipv6_checksum(struct sk_buff *skb, u8 l4_proto,
371                                  __be32 addr[4], const __be32 new_addr[4])
372 {
373         int transport_len = skb->len - skb_transport_offset(skb);
374
375         if (l4_proto == IPPROTO_TCP) {
376                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct tcphdr)))
377                         inet_proto_csum_replace16(&tcp_hdr(skb)->check, skb,
378                                                   addr, new_addr, 1);
379         } else if (l4_proto == IPPROTO_UDP) {
380                 if (likely(transport_len >= sizeof(struct udphdr))) {
381                         struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
382
383                         if (uh->check || skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
384                                 inet_proto_csum_replace16(&uh->check, skb,
385                                                           addr, new_addr, 1);
386                                 if (!uh->check)
387                                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
388                         }
389                 }
390         }
391 }
392
393 static void set_ipv6_addr(struct sk_buff *skb, u8 l4_proto,
394                           __be32 addr[4], const __be32 new_addr[4],
395                           bool recalculate_csum)
396 {
397         if (recalculate_csum)
398                 update_ipv6_checksum(skb, l4_proto, addr, new_addr);
399
400         skb_clear_hash(skb);
401         memcpy(addr, new_addr, sizeof(__be32[4]));
402 }
403
404 static void set_ipv6_tc(struct ipv6hdr *nh, u8 tc)
405 {
406         nh->priority = tc >> 4;
407         nh->flow_lbl[0] = (nh->flow_lbl[0] & 0x0F) | ((tc & 0x0F) << 4);
408 }
409
410 static void set_ipv6_fl(struct ipv6hdr *nh, u32 fl)
411 {
412         nh->flow_lbl[0] = (nh->flow_lbl[0] & 0xF0) | (fl & 0x000F0000) >> 16;
413         nh->flow_lbl[1] = (fl & 0x0000FF00) >> 8;
414         nh->flow_lbl[2] = fl & 0x000000FF;
415 }
416
417 static void set_ip_ttl(struct sk_buff *skb, struct iphdr *nh, u8 new_ttl)
418 {
419         csum_replace2(&nh->check, htons(nh->ttl << 8), htons(new_ttl << 8));
420         nh->ttl = new_ttl;
421 }
422
423 static int set_ipv4(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key)
424 {
425         struct iphdr *nh;
426         int err;
427
428         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
429                                  sizeof(struct iphdr));
430         if (unlikely(err))
431                 return err;
432
433         nh = ip_hdr(skb);
434
435         if (ipv4_key->ipv4_src != nh->saddr) {
436                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->saddr, ipv4_key->ipv4_src);
437                 flow_key_set_ipv4_src(skb, ipv4_key->ipv4_src);
438         }
439
440         if (ipv4_key->ipv4_dst != nh->daddr) {
441                 set_ip_addr(skb, nh, &nh->daddr, ipv4_key->ipv4_dst);
442                 flow_key_set_ipv4_dst(skb, ipv4_key->ipv4_dst);
443         }
444
445         if (ipv4_key->ipv4_tos != nh->tos) {
446                 ipv4_change_dsfield(nh, 0, ipv4_key->ipv4_tos);
447                 flow_key_set_ip_tos(skb, nh->tos);
448         }
449
450         if (ipv4_key->ipv4_ttl != nh->ttl) {
451                 set_ip_ttl(skb, nh, ipv4_key->ipv4_ttl);
452                 flow_key_set_ip_ttl(skb, ipv4_key->ipv4_ttl);
453         }
454
455         return 0;
456 }
457
458 static int set_ipv6(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_ipv6 *ipv6_key)
459 {
460         struct ipv6hdr *nh;
461         int err;
462         __be32 *saddr;
463         __be32 *daddr;
464
465         err = make_writable(skb, skb_network_offset(skb) +
466                             sizeof(struct ipv6hdr));
467         if (unlikely(err))
468                 return err;
469
470         nh = ipv6_hdr(skb);
471         saddr = (__be32 *)&nh->saddr;
472         daddr = (__be32 *)&nh->daddr;
473
474         if (memcmp(ipv6_key->ipv6_src, saddr, sizeof(ipv6_key->ipv6_src))) {
475                 set_ipv6_addr(skb, ipv6_key->ipv6_proto, saddr,
476                               ipv6_key->ipv6_src, true);
477                 flow_key_set_ipv6_src(skb, ipv6_key->ipv6_src);
478         }
479
480         if (memcmp(ipv6_key->ipv6_dst, daddr, sizeof(ipv6_key->ipv6_dst))) {
481                 unsigned int offset = 0;
482                 int flags = OVS_IP6T_FH_F_SKIP_RH;
483                 bool recalc_csum = true;
484
485                 if (ipv6_ext_hdr(nh->nexthdr))
486                         recalc_csum = ipv6_find_hdr(skb, &offset,
487                                                     NEXTHDR_ROUTING, NULL,
488                                                     &flags) != NEXTHDR_ROUTING;
489
490                 set_ipv6_addr(skb, ipv6_key->ipv6_proto, daddr,
491                               ipv6_key->ipv6_dst, recalc_csum);
492                 flow_key_set_ipv6_dst(skb, ipv6_key->ipv6_dst);
493         }
494
495         set_ipv6_tc(nh, ipv6_key->ipv6_tclass);
496         flow_key_set_ip_tos(skb, ipv6_get_dsfield(nh));
497
498         set_ipv6_fl(nh, ntohl(ipv6_key->ipv6_label));
499         flow_key_set_ipv6_fl(skb, nh);
500
501         nh->hop_limit = ipv6_key->ipv6_hlimit;
502         flow_key_set_ip_ttl(skb, ipv6_key->ipv6_hlimit);
503         return 0;
504 }
505
506 /* Must follow make_writable() since that can move the skb data. */
507 static void set_tp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port,
508                          __be16 new_port, __sum16 *check)
509 {
510         inet_proto_csum_replace2(check, skb, *port, new_port, 0);
511         *port = new_port;
512         skb_clear_hash(skb);
513 }
514
515 static void set_udp_port(struct sk_buff *skb, __be16 *port, __be16 new_port)
516 {
517         struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
518
519         if (uh->check && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
520                 set_tp_port(skb, port, new_port, &uh->check);
521
522                 if (!uh->check)
523                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
524         } else {
525                 *port = new_port;
526                 skb_clear_hash(skb);
527         }
528 }
529
530 static int set_udp(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_udp *udp_port_key)
531 {
532         struct udphdr *uh;
533         int err;
534
535         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
536                                  sizeof(struct udphdr));
537         if (unlikely(err))
538                 return err;
539
540         uh = udp_hdr(skb);
541         if (udp_port_key->udp_src != uh->source) {
542                 set_udp_port(skb, &uh->source, udp_port_key->udp_src);
543                 flow_key_set_tp_src(skb, udp_port_key->udp_src);
544         }
545
546         if (udp_port_key->udp_dst != uh->dest) {
547                 set_udp_port(skb, &uh->dest, udp_port_key->udp_dst);
548                 flow_key_set_tp_dst(skb, udp_port_key->udp_dst);
549         }
550
551         return 0;
552 }
553
554 static int set_tcp(struct sk_buff *skb, const struct ovs_key_tcp *tcp_port_key)
555 {
556         struct tcphdr *th;
557         int err;
558
559         err = make_writable(skb, skb_transport_offset(skb) +
560                                  sizeof(struct tcphdr));
561         if (unlikely(err))
562                 return err;
563
564         th = tcp_hdr(skb);
565         if (tcp_port_key->tcp_src != th->source) {
566                 set_tp_port(skb, &th->source, tcp_port_key->tcp_src, &th->check);
567                 flow_key_set_tp_src(skb, tcp_port_key->tcp_src);
568         }
569
570         if (tcp_port_key->tcp_dst != th->dest) {
571                 set_tp_port(skb, &th->dest, tcp_port_key->tcp_dst, &th->check);
572                 flow_key_set_tp_dst(skb, tcp_port_key->tcp_dst);
573         }
574
575         return 0;
576 }
577
578 static int set_sctp(struct sk_buff *skb,
579                     const struct ovs_key_sctp *sctp_port_key)
580 {
581         struct sctphdr *sh;
582         int err;
583         unsigned int sctphoff = skb_transport_offset(skb);
584
585         err = make_writable(skb, sctphoff + sizeof(struct sctphdr));
586         if (unlikely(err))
587                 return err;
588
589         sh = sctp_hdr(skb);
590         if (sctp_port_key->sctp_src != sh->source ||
591             sctp_port_key->sctp_dst != sh->dest) {
592                 __le32 old_correct_csum, new_csum, old_csum;
593
594                 old_csum = sh->checksum;
595                 old_correct_csum = sctp_compute_cksum(skb, sctphoff);
596
597                 sh->source = sctp_port_key->sctp_src;
598                 sh->dest = sctp_port_key->sctp_dst;
599
600                 new_csum = sctp_compute_cksum(skb, sctphoff);
601
602                 /* Carry any checksum errors through. */
603                 sh->checksum = old_csum ^ old_correct_csum ^ new_csum;
604
605                 skb_clear_hash(skb);
606                 flow_key_set_tp_src(skb, sctp_port_key->sctp_src);
607                 flow_key_set_tp_dst(skb, sctp_port_key->sctp_dst);
608         }
609
610         return 0;
611 }
612
613 static void do_output(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, int out_port)
614 {
615         struct vport *vport = ovs_vport_rcu(dp, out_port);
616
617         if (likely(vport))
618                 ovs_vport_send(vport, skb);
619         else
620                 kfree_skb(skb);
621 }
622
623 static int output_userspace(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
624                             const struct nlattr *attr)
625 {
626         struct dp_upcall_info upcall;
627         const struct nlattr *a;
628         int rem;
629
630         upcall.cmd = OVS_PACKET_CMD_ACTION;
631         upcall.userdata = NULL;
632         upcall.portid = 0;
633
634         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
635                  a = nla_next(a, &rem)) {
636                 switch (nla_type(a)) {
637                 case OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA:
638                         upcall.userdata = a;
639                         break;
640
641                 case OVS_USERSPACE_ATTR_PID:
642                         upcall.portid = nla_get_u32(a);
643                         break;
644                 }
645         }
646
647         return ovs_dp_upcall(dp, skb, &upcall);
648 }
649
650 static bool last_action(const struct nlattr *a, int rem)
651 {
652         return a->nla_len == rem;
653 }
654
655 static int sample(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
656                   const struct nlattr *attr)
657 {
658         struct sw_flow_key sample_key;
659         const struct nlattr *acts_list = NULL;
660         const struct nlattr *a;
661         struct sk_buff *sample_skb;
662         int rem;
663
664         for (a = nla_data(attr), rem = nla_len(attr); rem > 0;
665                  a = nla_next(a, &rem)) {
666                 switch (nla_type(a)) {
667                 case OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY:
668                         if (prandom_u32() >= nla_get_u32(a))
669                                 return 0;
670                         break;
671
672                 case OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS:
673                         acts_list = a;
674                         break;
675                 }
676         }
677
678         rem = nla_len(acts_list);
679         a = nla_data(acts_list);
680
681         /* Actions list is either empty or only contains a single user-space
682          * action, the latter being a special case as it is the only known
683          * usage of the sample action.
684          * In these special cases don't clone the skb as there are no
685          * side-effects in the nested actions.
686          * Otherwise, clone in case the nested actions have side effects. */
687         if (likely(rem == 0 ||
688                    (nla_type(a) == OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE &&
689                     last_action(a, rem)))) {
690                 sample_skb = skb;
691                 skb_get(skb);
692         } else {
693                 sample_skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
694                 if (!sample_skb)
695                         /* Skip the sample action when out of memory. */
696                         return 0;
697
698                 sample_key = *OVS_CB(skb)->pkt_key;
699                 OVS_CB(sample_skb)->pkt_key = &sample_key;
700         }
701
702         /* Note that do_execute_actions() never consumes skb.
703          * In the case where skb has been cloned above it is the clone that
704          * is consumed.  Otherwise the skb_get(skb) call prevents
705          * consumption by do_execute_actions(). Thus, it is safe to simply
706          * return the error code and let the caller (also
707          * do_execute_actions()) free skb on error. */
708         return do_execute_actions(dp, sample_skb, a, rem);
709 }
710
711 static void execute_hash(struct sk_buff *skb, const struct nlattr *attr)
712 {
713         struct sw_flow_key *key = OVS_CB(skb)->pkt_key;
714         struct ovs_action_hash *hash_act = nla_data(attr);
715         u32 hash = 0;
716
717         /* OVS_HASH_ALG_L4 is the only possible hash algorithm.  */
718         hash = skb_get_hash(skb);
719         hash = jhash_1word(hash, hash_act->hash_basis);
720         if (!hash)
721                 hash = 0x1;
722
723         key->ovs_flow_hash = hash;
724 }
725
726 static int execute_set_action(struct sk_buff *skb,
727                                  const struct nlattr *nested_attr)
728 {
729         int err = 0;
730
731         switch (nla_type(nested_attr)) {
732         case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
733                 skb->priority = nla_get_u32(nested_attr);
734                 flow_key_set_priority(skb, skb->priority);
735                 break;
736
737         case OVS_KEY_ATTR_SKB_MARK:
738                 skb->mark = nla_get_u32(nested_attr);
739                 flow_key_set_skb_mark(skb, skb->mark);
740                 break;
741
742         case OVS_KEY_ATTR_TUNNEL_INFO:
743                 OVS_CB(skb)->egress_tun_info = nla_data(nested_attr);
744                 break;
745
746         case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
747                 err = set_eth_addr(skb, nla_data(nested_attr));
748                 break;
749
750         case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
751                 err = set_ipv4(skb, nla_data(nested_attr));
752                 break;
753
754         case OVS_KEY_ATTR_IPV6:
755                 err = set_ipv6(skb, nla_data(nested_attr));
756                 break;
757
758         case OVS_KEY_ATTR_TCP:
759                 err = set_tcp(skb, nla_data(nested_attr));
760                 break;
761
762         case OVS_KEY_ATTR_UDP:
763                 err = set_udp(skb, nla_data(nested_attr));
764                 break;
765
766         case OVS_KEY_ATTR_SCTP:
767                 err = set_sctp(skb, nla_data(nested_attr));
768                 break;
769
770         case OVS_KEY_ATTR_MPLS:
771                 err = set_mpls(skb, nla_data(nested_attr));
772                 break;
773         }
774
775         return err;
776 }
777
778 static void flow_key_clone_recirc(struct sk_buff *skb, u32 recirc_id,
779                                   struct sw_flow_key *recirc_key)
780 {
781         *recirc_key = *OVS_CB(skb)->pkt_key;
782         recirc_key->recirc_id = recirc_id;
783         OVS_CB(skb)->pkt_key = recirc_key;
784 }
785
786 static void flow_key_set_recirc_id(struct sk_buff *skb, u32 recirc_id)
787 {
788         OVS_CB(skb)->pkt_key->recirc_id = recirc_id;
789 }
790
791 static int execute_recirc(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
792                           const struct nlattr *a, int rem)
793 {
794         struct sw_flow_key recirc_key;
795         int err;
796
797         if (!last_action(a, rem)) {
798                 /* Recirc action is the not the last action
799                  * of the action list. */
800                 skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
801
802                 /* Skip the recirc action when out of memory, but
803                  * continue on with the rest of the action list. */
804                 if (!skb)
805                         return 0;
806         }
807
808         if (is_skb_flow_key_valid(skb)) {
809                 if (!last_action(a, rem))
810                         flow_key_clone_recirc(skb, nla_get_u32(a), &recirc_key);
811                 else
812                         flow_key_set_recirc_id(skb, nla_get_u32(a));
813         } else {
814                 struct sw_flow_key *pkt_key = OVS_CB(skb)->pkt_key;
815
816                 err = ovs_flow_key_extract_recirc(nla_get_u32(a), pkt_key,
817                                                   skb, &recirc_key);
818                 if (err) {
819                         kfree_skb(skb);
820                         return err;
821                 }
822         }
823
824         ovs_dp_process_packet(skb, true);
825         return 0;
826 }
827
828 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
829 static int do_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb,
830                         const struct nlattr *attr, int len)
831 {
832         /* Every output action needs a separate clone of 'skb', but the common
833          * case is just a single output action, so that doing a clone and
834          * then freeing the original skbuff is wasteful.  So the following code
835          * is slightly obscure just to avoid that. */
836         int prev_port = -1;
837         const struct nlattr *a;
838         int rem;
839
840         for (a = attr, rem = len; rem > 0;
841              a = nla_next(a, &rem)) {
842                 int err = 0;
843
844                 if (unlikely(prev_port != -1)) {
845                         struct sk_buff *out_skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
846
847                         if (out_skb)
848                                 do_output(dp, out_skb, prev_port);
849
850                         prev_port = -1;
851                 }
852
853                 switch (nla_type(a)) {
854                 case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
855                         prev_port = nla_get_u32(a);
856                         break;
857
858                 case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
859                         output_userspace(dp, skb, a);
860                         break;
861
862                 case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
863                         execute_hash(skb, a);
864                         break;
865
866                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
867                         err = push_mpls(skb, nla_data(a));
868                         break;
869
870                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
871                         err = pop_mpls(skb, nla_get_be16(a));
872                         break;
873
874                 case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
875                         err = push_vlan(skb, nla_data(a));
876                         if (unlikely(err)) /* skb already freed. */
877                                 return err;
878                         break;
879
880                 case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
881                         err = pop_vlan(skb);
882                         break;
883
884                 case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
885                         err = execute_recirc(dp, skb, a, rem);
886                         break;
887
888                 case OVS_ACTION_ATTR_SET:
889                         err = execute_set_action(skb, nla_data(a));
890                         break;
891
892                 case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
893                         err = sample(dp, skb, a);
894                         break;
895                 }
896
897                 if (unlikely(err)) {
898                         kfree_skb(skb);
899                         return err;
900                 }
901         }
902
903         if (prev_port != -1)
904                 do_output(dp, skb, prev_port);
905         else
906                 consume_skb(skb);
907
908         return 0;
909 }
910
911 /* We limit the number of times that we pass into execute_actions()
912  * to avoid blowing out the stack in the event that we have a loop.
913  *
914  * Each loop adds some (estimated) cost to the kernel stack.
915  * The loop terminates when the max cost is exceeded.
916  * */
917 #define RECIRC_STACK_COST 1
918 #define DEFAULT_STACK_COST 4
919 /* Allow up to 4 regular services, and up to 3 recirculations */
920 #define MAX_STACK_COST (DEFAULT_STACK_COST * 4 + RECIRC_STACK_COST * 3)
921
922 struct loop_counter {
923         u8 stack_cost;          /* loop stack cost. */
924         bool looping;           /* Loop detected? */
925 };
926
927 static DEFINE_PER_CPU(struct loop_counter, loop_counters);
928
929 static int loop_suppress(struct datapath *dp, struct sw_flow_actions *actions)
930 {
931         if (net_ratelimit())
932                 pr_warn("%s: flow loop detected, dropping\n",
933                                 ovs_dp_name(dp));
934         actions->actions_len = 0;
935         return -ELOOP;
936 }
937
938 /* Execute a list of actions against 'skb'. */
939 int ovs_execute_actions(struct datapath *dp, struct sk_buff *skb, bool recirc)
940 {
941         struct sw_flow_actions *acts = rcu_dereference(OVS_CB(skb)->flow->sf_acts);
942         const u8 stack_cost = recirc ? RECIRC_STACK_COST : DEFAULT_STACK_COST;
943         struct loop_counter *loop;
944         int error;
945
946         /* Check whether we've looped too much. */
947         loop = &__get_cpu_var(loop_counters);
948         loop->stack_cost += stack_cost;
949         if (unlikely(loop->stack_cost > MAX_STACK_COST))
950                 loop->looping = true;
951         if (unlikely(loop->looping)) {
952                 error = loop_suppress(dp, acts);
953                 kfree_skb(skb);
954                 goto out_loop;
955         }
956
957         error = do_execute_actions(dp, skb, acts->actions, acts->actions_len);
958
959         /* Check whether sub-actions looped too much. */
960         if (unlikely(loop->looping))
961                 error = loop_suppress(dp, acts);
962
963 out_loop:
964         /* Decrement loop stack cost. */
965         loop->stack_cost -= stack_cost;
966         if (!loop->stack_cost)
967                 loop->looping = false;
968
969         return error;
970 }