SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - drivers/net/macvlan.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Patrick McHardy <kaber@trash.net>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   6  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
   7  * the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * The code this is based on carried the following copyright notice:
  10  * ---
  11  * (C) Copyright 2001-2006
  12  * Alex Zeffertt, Cambridge Broadband Ltd, ajz@cambridgebroadband.com
  13  * Re-worked by Ben Greear <greearb@candelatech.com>
  14  * ---
  15  */
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/init.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/string.h>
  23 #include <linux/rculist.h>
  24 #include <linux/notifier.h>
  25 #include <linux/netdevice.h>
  26 #include <linux/etherdevice.h>
  27 #include <linux/ethtool.h>
  28 #include <linux/if_arp.h>
  29 #include <linux/if_link.h>
  30 #include <linux/if_macvlan.h>
  31 #include <net/rtnetlink.h>
  32
  33 #define MACVLAN_HASH_SIZE       (1 << BITS_PER_BYTE)
  34
  35 struct macvlan_port {
  36         struct net_device       *dev;
  37         struct hlist_head       vlan_hash[MACVLAN_HASH_SIZE];
  38         struct list_head        vlans;
  39 };
  40
  41 struct macvlan_dev {
  42         struct net_device       *dev;
  43         struct list_head        list;
  44         struct hlist_node       hlist;
  45         struct macvlan_port     *port;
  46         struct net_device       *lowerdev;
  47 };
  48
  49
  50 static struct macvlan_dev *macvlan_hash_lookup(const struct macvlan_port *port,
  51                                                const unsigned char *addr)
  52 {
  53         struct macvlan_dev *vlan;
  54         struct hlist_node *n;
  55
  56         hlist_for_each_entry_rcu(vlan, n, &port->vlan_hash[addr[5]], hlist) {
  57                 if (!compare_ether_addr(vlan->dev->dev_addr, addr))
  58                         return vlan;
  59         }
  60         return NULL;
  61 }
  62
  63 static void macvlan_hash_add(struct macvlan_dev *vlan)
  64 {
  65         struct macvlan_port *port = vlan->port;
  66         const unsigned char *addr = vlan->dev->dev_addr;
  67
  68         hlist_add_head_rcu(&vlan->hlist, &port->vlan_hash[addr[5]]);
  69 }
  70
  71 static void macvlan_hash_del(struct macvlan_dev *vlan)
  72 {
  73         hlist_del_rcu(&vlan->hlist);
  74         synchronize_rcu();
  75 }
  76
  77 static void macvlan_hash_change_addr(struct macvlan_dev *vlan,
  78                                         const unsigned char *addr)
  79 {
  80         macvlan_hash_del(vlan);
  81         /* Now that we are unhashed it is safe to change the device
  82          * address without confusing packet delivery.
  83          */
  84         memcpy(vlan->dev->dev_addr, addr, ETH_ALEN);
  85         macvlan_hash_add(vlan);
  86 }
  87
  88 static int macvlan_addr_busy(const struct macvlan_port *port,
  89                                 const unsigned char *addr)
  90 {
  91         /* Test to see if the specified multicast address is
  92          * currently in use by the underlying device or
  93          * another macvlan.
  94          */
  95         if (memcmp(port->dev->dev_addr, addr, ETH_ALEN) == 0)
  96                 return 1;
  97
  98         if (macvlan_hash_lookup(port, addr))
  99                 return 1;
 100
 101         return 0;
 102 }
 103
 104 static void macvlan_broadcast(struct sk_buff *skb,
 105                               const struct macvlan_port *port)
 106 {
 107         const struct ethhdr *eth = eth_hdr(skb);
 108         const struct macvlan_dev *vlan;
 109         struct hlist_node *n;
 110         struct net_device *dev;
 111         struct sk_buff *nskb;
 112         unsigned int i;
 113
 114         if (skb->protocol == htons(ETH_P_PAUSE))
 115                 return;
 116
 117         for (i = 0; i < MACVLAN_HASH_SIZE; i++) {
 118                 hlist_for_each_entry_rcu(vlan, n, &port->vlan_hash[i], hlist) {
 119                         dev = vlan->dev;
 120
 121                         nskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 122                         if (nskb == NULL) {
 123                                 dev->stats.rx_errors++;
 124                                 dev->stats.rx_dropped++;
 125                                 continue;
 126                         }
 127
 128                         dev->stats.rx_bytes += skb->len + ETH_HLEN;
 129                         dev->stats.rx_packets++;
 130                         dev->stats.multicast++;
 131
 132                         nskb->dev = dev;
 133                         if (!compare_ether_addr(eth->h_dest, dev->broadcast))
 134                                 nskb->pkt_type = PACKET_BROADCAST;
 135                         else
 136                                 nskb->pkt_type = PACKET_MULTICAST;
 137
 138                         netif_rx(nskb);
 139                 }
 140         }
 141 }
 142
 143 /* called under rcu_read_lock() from netif_receive_skb */
 144 static struct sk_buff *macvlan_handle_frame(struct sk_buff *skb)
 145 {
 146         const struct ethhdr *eth = eth_hdr(skb);
 147         const struct macvlan_port *port;
 148         const struct macvlan_dev *vlan;
 149         struct net_device *dev;
 150
 151         port = rcu_dereference(skb->dev->macvlan_port);
 152         if (port == NULL)
 153                 return skb;
 154
 155         if (is_multicast_ether_addr(eth->h_dest)) {
 156                 macvlan_broadcast(skb, port);
 157                 return skb;
 158         }
 159
 160         vlan = macvlan_hash_lookup(port, eth->h_dest);
 161         if (vlan == NULL)
 162                 return skb;
 163
 164         dev = vlan->dev;
 165         if (unlikely(!(dev->flags & IFF_UP))) {
 166                 kfree_skb(skb);
 167                 return NULL;
 168         }
 169
 170         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 171         if (skb == NULL) {
 172                 dev->stats.rx_errors++;
 173                 dev->stats.rx_dropped++;
 174                 return NULL;
 175         }
 176
 177         dev->stats.rx_bytes += skb->len + ETH_HLEN;
 178         dev->stats.rx_packets++;
 179
 180         skb->dev = dev;
 181         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 182
 183         netif_rx(skb);
 184         return NULL;
 185 }
 186
 187 static netdev_tx_t macvlan_start_xmit(struct sk_buff *skb,
 188                                       struct net_device *dev)
 189 {
 190         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 191         unsigned int len = skb->len;
 192         int ret;
 193
 194         skb->dev = vlan->lowerdev;
 195         ret = dev_queue_xmit(skb);
 196
 197         if (likely(ret == NET_XMIT_SUCCESS)) {
 198                 dev->stats.tx_packets++;
 199                 dev->stats.tx_bytes += len;
 200         } else {
 201                 dev->stats.tx_errors++;
 202                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 203         }
 204         return NETDEV_TX_OK;
 205 }
 206
 207 static int macvlan_hard_header(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 208                                unsigned short type, const void *daddr,
 209                                const void *saddr, unsigned len)
 210 {
 211         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 212         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
 213
 214         return dev_hard_header(skb, lowerdev, type, daddr,
 215                                saddr ? : dev->dev_addr, len);
 216 }
 217
 218 static const struct header_ops macvlan_hard_header_ops = {
 219         .create         = macvlan_hard_header,
 220         .rebuild        = eth_rebuild_header,
 221         .parse          = eth_header_parse,
 222         .cache          = eth_header_cache,
 223         .cache_update   = eth_header_cache_update,
 224 };
 225
 226 static int macvlan_open(struct net_device *dev)
 227 {
 228         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 229         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
 230         int err;
 231
 232         err = -EBUSY;
 233         if (macvlan_addr_busy(vlan->port, dev->dev_addr))
 234                 goto out;
 235
 236         err = dev_unicast_add(lowerdev, dev->dev_addr);
 237         if (err < 0)
 238                 goto out;
 239         if (dev->flags & IFF_ALLMULTI) {
 240                 err = dev_set_allmulti(lowerdev, 1);
 241                 if (err < 0)
 242                         goto del_unicast;
 243         }
 244         macvlan_hash_add(vlan);
 245         return 0;
 246
 247 del_unicast:
 248         dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr);
 249 out:
 250         return err;
 251 }
 252
 253 static int macvlan_stop(struct net_device *dev)
 254 {
 255         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 256         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
 257
 258         dev_mc_unsync(lowerdev, dev);
 259         if (dev->flags & IFF_ALLMULTI)
 260                 dev_set_allmulti(lowerdev, -1);
 261
 262         dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr);
 263
 264         macvlan_hash_del(vlan);
 265         return 0;
 266 }
 267
 268 static int macvlan_set_mac_address(struct net_device *dev, void *p)
 269 {
 270         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 271         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
 272         struct sockaddr *addr = p;
 273         int err;
 274
 275         if (!is_valid_ether_addr(addr->sa_data))
 276                 return -EADDRNOTAVAIL;
 277
 278         if (!(dev->flags & IFF_UP)) {
 279                 /* Just copy in the new address */
 280                 memcpy(dev->dev_addr, addr->sa_data, ETH_ALEN);
 281         } else {
 282                 /* Rehash and update the device filters */
 283                 if (macvlan_addr_busy(vlan->port, addr->sa_data))
 284                         return -EBUSY;
 285
 286                 err = dev_unicast_add(lowerdev, addr->sa_data);
 287                 if (err)
 288                         return err;
 289
 290                 dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr);
 291
 292                 macvlan_hash_change_addr(vlan, addr->sa_data);
 293         }
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 static void macvlan_change_rx_flags(struct net_device *dev, int change)
 298 {
 299         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 300         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
 301
 302         if (change & IFF_ALLMULTI)
 303                 dev_set_allmulti(lowerdev, dev->flags & IFF_ALLMULTI ? 1 : -1);
 304 }
 305
 306 static void macvlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
 307 {
 308         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 309
 310         dev_mc_sync(vlan->lowerdev, dev);
 311 }
 312
 313 static int macvlan_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
 314 {
 315         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 316
 317         if (new_mtu < 68 || vlan->lowerdev->mtu < new_mtu)
 318                 return -EINVAL;
 319         dev->mtu = new_mtu;
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 /*
 324  * macvlan network devices have devices nesting below it and are a special
 325  * "super class" of normal network devices; split their locks off into a
 326  * separate class since they always nest.
 327  */
 328 static struct lock_class_key macvlan_netdev_xmit_lock_key;
 329 static struct lock_class_key macvlan_netdev_addr_lock_key;
 330
 331 #define MACVLAN_FEATURES \
 332         (NETIF_F_SG | NETIF_F_ALL_CSUM | NETIF_F_HIGHDMA | NETIF_F_FRAGLIST | \
 333          NETIF_F_GSO | NETIF_F_TSO | NETIF_F_UFO | NETIF_F_GSO_ROBUST | \
 334          NETIF_F_TSO_ECN | NETIF_F_TSO6)
 335
 336 #define MACVLAN_STATE_MASK \
 337         ((1<<__LINK_STATE_NOCARRIER) | (1<<__LINK_STATE_DORMANT))
 338
 339 static void macvlan_set_lockdep_class_one(struct net_device *dev,
 340                                           struct netdev_queue *txq,
 341                                           void *_unused)
 342 {
 343         lockdep_set_class(&txq->_xmit_lock,
 344                           &macvlan_netdev_xmit_lock_key);
 345 }
 346
 347 static void macvlan_set_lockdep_class(struct net_device *dev)
 348 {
 349         lockdep_set_class(&dev->addr_list_lock,
 350                           &macvlan_netdev_addr_lock_key);
 351         netdev_for_each_tx_queue(dev, macvlan_set_lockdep_class_one, NULL);
 352 }
 353
 354 static int macvlan_init(struct net_device *dev)
 355 {
 356         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 357         const struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
 358
 359         dev->state              = (dev->state & ~MACVLAN_STATE_MASK) |
 360                                   (lowerdev->state & MACVLAN_STATE_MASK);
 361         dev->features           = lowerdev->features & MACVLAN_FEATURES;
 362         dev->iflink             = lowerdev->ifindex;
 363         dev->hard_header_len    = lowerdev->hard_header_len;
 364
 365         macvlan_set_lockdep_class(dev);
 366
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 static void macvlan_ethtool_get_drvinfo(struct net_device *dev,
 371                                         struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
 372 {
 373         snprintf(drvinfo->driver, 32, "macvlan");
 374         snprintf(drvinfo->version, 32, "0.1");
 375 }
 376
 377 static u32 macvlan_ethtool_get_rx_csum(struct net_device *dev)
 378 {
 379         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 380         return dev_ethtool_get_rx_csum(vlan->lowerdev);
 381 }
 382
 383 static int macvlan_ethtool_get_settings(struct net_device *dev,
 384                                         struct ethtool_cmd *cmd)
 385 {
 386         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 387         return dev_ethtool_get_settings(vlan->lowerdev, cmd);
 388 }
 389
 390 static u32 macvlan_ethtool_get_flags(struct net_device *dev)
 391 {
 392         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 393         return dev_ethtool_get_flags(vlan->lowerdev);
 394 }
 395
 396 static const struct ethtool_ops macvlan_ethtool_ops = {
 397         .get_link               = ethtool_op_get_link,
 398         .get_settings           = macvlan_ethtool_get_settings,
 399         .get_rx_csum            = macvlan_ethtool_get_rx_csum,
 400         .get_drvinfo            = macvlan_ethtool_get_drvinfo,
 401         .get_flags              = macvlan_ethtool_get_flags,
 402 };
 403
 404 static const struct net_device_ops macvlan_netdev_ops = {
 405         .ndo_init               = macvlan_init,
 406         .ndo_open               = macvlan_open,
 407         .ndo_stop               = macvlan_stop,
 408         .ndo_start_xmit         = macvlan_start_xmit,
 409         .ndo_change_mtu         = macvlan_change_mtu,
 410         .ndo_change_rx_flags    = macvlan_change_rx_flags,
 411         .ndo_set_mac_address    = macvlan_set_mac_address,
 412         .ndo_set_multicast_list = macvlan_set_multicast_list,
 413         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
 414 };
 415
 416 static void macvlan_setup(struct net_device *dev)
 417 {
 418         ether_setup(dev);
 419
 420         dev->priv_flags        &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
 421         dev->netdev_ops         = &macvlan_netdev_ops;
 422         dev->destructor         = free_netdev;
 423         dev->header_ops         = &macvlan_hard_header_ops,
 424         dev->ethtool_ops        = &macvlan_ethtool_ops;
 425         dev->tx_queue_len       = 0;
 426 }
 427
 428 static int macvlan_port_create(struct net_device *dev)
 429 {
 430         struct macvlan_port *port;
 431         unsigned int i;
 432
 433         if (dev->type != ARPHRD_ETHER || dev->flags & IFF_LOOPBACK)
 434                 return -EINVAL;
 435
 436         port = kzalloc(sizeof(*port), GFP_KERNEL);
 437         if (port == NULL)
 438                 return -ENOMEM;
 439
 440         port->dev = dev;
 441         INIT_LIST_HEAD(&port->vlans);
 442         for (i = 0; i < MACVLAN_HASH_SIZE; i++)
 443                 INIT_HLIST_HEAD(&port->vlan_hash[i]);
 444         rcu_assign_pointer(dev->macvlan_port, port);
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 static void macvlan_port_destroy(struct net_device *dev)
 449 {
 450         struct macvlan_port *port = dev->macvlan_port;
 451
 452         rcu_assign_pointer(dev->macvlan_port, NULL);
 453         synchronize_rcu();
 454         kfree(port);
 455 }
 456
 457 static void macvlan_transfer_operstate(struct net_device *dev)
 458 {
 459         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 460         const struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
 461
 462         if (lowerdev->operstate == IF_OPER_DORMANT)
 463                 netif_dormant_on(dev);
 464         else
 465                 netif_dormant_off(dev);
 466
 467         if (netif_carrier_ok(lowerdev)) {
 468                 if (!netif_carrier_ok(dev))
 469                         netif_carrier_on(dev);
 470         } else {
 471                 if (netif_carrier_ok(dev))
 472                         netif_carrier_off(dev);
 473         }
 474 }
 475
 476 static int macvlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 477 {
 478         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
 479                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN)
 480                         return -EINVAL;
 481                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS])))
 482                         return -EADDRNOTAVAIL;
 483         }
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 static int macvlan_newlink(struct net_device *dev,
 488                            struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 489 {
 490         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 491         struct macvlan_port *port;
 492         struct net_device *lowerdev;
 493         int err;
 494
 495         if (!tb[IFLA_LINK])
 496                 return -EINVAL;
 497
 498         lowerdev = __dev_get_by_index(dev_net(dev), nla_get_u32(tb[IFLA_LINK]));
 499         if (lowerdev == NULL)
 500                 return -ENODEV;
 501
 502         /* When creating macvlans on top of other macvlans - use
 503          * the real device as the lowerdev.
 504          */
 505         if (lowerdev->rtnl_link_ops == dev->rtnl_link_ops) {
 506                 struct macvlan_dev *lowervlan = netdev_priv(lowerdev);
 507                 lowerdev = lowervlan->lowerdev;
 508         }
 509
 510         if (!tb[IFLA_MTU])
 511                 dev->mtu = lowerdev->mtu;
 512         else if (dev->mtu > lowerdev->mtu)
 513                 return -EINVAL;
 514
 515         if (!tb[IFLA_ADDRESS])
 516                 random_ether_addr(dev->dev_addr);
 517
 518         if (lowerdev->macvlan_port == NULL) {
 519                 err = macvlan_port_create(lowerdev);
 520                 if (err < 0)
 521                         return err;
 522         }
 523         port = lowerdev->macvlan_port;
 524
 525         vlan->lowerdev = lowerdev;
 526         vlan->dev      = dev;
 527         vlan->port     = port;
 528
 529         err = register_netdevice(dev);
 530         if (err < 0)
 531                 return err;
 532
 533         list_add_tail(&vlan->list, &port->vlans);
 534         macvlan_transfer_operstate(dev);
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 static void macvlan_dellink(struct net_device *dev)
 539 {
 540         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
 541         struct macvlan_port *port = vlan->port;
 542
 543         list_del(&vlan->list);
 544         unregister_netdevice(dev);
 545
 546         if (list_empty(&port->vlans))
 547                 macvlan_port_destroy(port->dev);
 548 }
 549
 550 static struct rtnl_link_ops macvlan_link_ops __read_mostly = {
 551         .kind           = "macvlan",
 552         .priv_size      = sizeof(struct macvlan_dev),
 553         .setup          = macvlan_setup,
 554         .validate       = macvlan_validate,
 555         .newlink        = macvlan_newlink,
 556         .dellink        = macvlan_dellink,
 557 };
 558
 559 static int macvlan_device_event(struct notifier_block *unused,
 560                                 unsigned long event, void *ptr)
 561 {
 562         struct net_device *dev = ptr;
 563         struct macvlan_dev *vlan, *next;
 564         struct macvlan_port *port;
 565
 566         port = dev->macvlan_port;
 567         if (port == NULL)
 568                 return NOTIFY_DONE;
 569
 570         switch (event) {
 571         case NETDEV_CHANGE:
 572                 list_for_each_entry(vlan, &port->vlans, list)
 573                         macvlan_transfer_operstate(vlan->dev);
 574                 break;
 575         case NETDEV_FEAT_CHANGE:
 576                 list_for_each_entry(vlan, &port->vlans, list) {
 577                         vlan->dev->features = dev->features & MACVLAN_FEATURES;
 578                         netdev_features_change(vlan->dev);
 579                 }
 580                 break;
 581         case NETDEV_UNREGISTER:
 582                 list_for_each_entry_safe(vlan, next, &port->vlans, list)
 583                         macvlan_dellink(vlan->dev);
 584                 break;
 585         }
 586         return NOTIFY_DONE;
 587 }
 588
 589 static struct notifier_block macvlan_notifier_block __read_mostly = {
 590         .notifier_call  = macvlan_device_event,
 591 };
 592
 593 static int __init macvlan_init_module(void)
 594 {
 595         int err;
 596
 597         register_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
 598         macvlan_handle_frame_hook = macvlan_handle_frame;
 599
 600         err = rtnl_link_register(&macvlan_link_ops);
 601         if (err < 0)
 602                 goto err1;
 603         return 0;
 604 err1:
 605         macvlan_handle_frame_hook = NULL;
 606         unregister_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
 607         return err;
 608 }
 609
 610 static void __exit macvlan_cleanup_module(void)
 611 {
 612         rtnl_link_unregister(&macvlan_link_ops);
 613         macvlan_handle_frame_hook = NULL;
 614         unregister_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
 615 }
 616
 617 module_init(macvlan_init_module);
 618 module_exit(macvlan_cleanup_module);
 619
 620 MODULE_LICENSE("GPL");
 621 MODULE_AUTHOR("Patrick McHardy <kaber@trash.net>");
 622 MODULE_DESCRIPTION("Driver for MAC address based VLANs");
 623 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("macvlan");