vhost: fix error path in vhost_net_set_backend
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / vhost / net.c
1 /* Copyright (C) 2009 Red Hat, Inc.
2  * Author: Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
3  *
4  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.
5  *
6  * virtio-net server in host kernel.
7  */
8
9 #include <linux/compat.h>
10 #include <linux/eventfd.h>
11 #include <linux/vhost.h>
12 #include <linux/virtio_net.h>
13 #include <linux/mmu_context.h>
14 #include <linux/miscdevice.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17 #include <linux/workqueue.h>
18 #include <linux/rcupdate.h>
19 #include <linux/file.h>
20
21 #include <linux/net.h>
22 #include <linux/if_packet.h>
23 #include <linux/if_arp.h>
24 #include <linux/if_tun.h>
25 #include <linux/if_macvlan.h>
26
27 #include <net/sock.h>
28
29 #include "vhost.h"
30
31 /* Max number of bytes transferred before requeueing the job.
32  * Using this limit prevents one virtqueue from starving others. */
33 #define VHOST_NET_WEIGHT 0x80000
34
35 enum {
36         VHOST_NET_VQ_RX = 0,
37         VHOST_NET_VQ_TX = 1,
38         VHOST_NET_VQ_MAX = 2,
39 };
40
41 enum vhost_net_poll_state {
42         VHOST_NET_POLL_DISABLED = 0,
43         VHOST_NET_POLL_STARTED = 1,
44         VHOST_NET_POLL_STOPPED = 2,
45 };
46
47 struct vhost_net {
48         struct vhost_dev dev;
49         struct vhost_virtqueue vqs[VHOST_NET_VQ_MAX];
50         struct vhost_poll poll[VHOST_NET_VQ_MAX];
51         /* Tells us whether we are polling a socket for TX.
52          * We only do this when socket buffer fills up.
53          * Protected by tx vq lock. */
54         enum vhost_net_poll_state tx_poll_state;
55 };
56
57 /* Pop first len bytes from iovec. Return number of segments used. */
58 static int move_iovec_hdr(struct iovec *from, struct iovec *to,
59                           size_t len, int iov_count)
60 {
61         int seg = 0;
62         size_t size;
63         while (len && seg < iov_count) {
64                 size = min(from->iov_len, len);
65                 to->iov_base = from->iov_base;
66                 to->iov_len = size;
67                 from->iov_len -= size;
68                 from->iov_base += size;
69                 len -= size;
70                 ++from;
71                 ++to;
72                 ++seg;
73         }
74         return seg;
75 }
76
77 /* Caller must have TX VQ lock */
78 static void tx_poll_stop(struct vhost_net *net)
79 {
80         if (likely(net->tx_poll_state != VHOST_NET_POLL_STARTED))
81                 return;
82         vhost_poll_stop(net->poll + VHOST_NET_VQ_TX);
83         net->tx_poll_state = VHOST_NET_POLL_STOPPED;
84 }
85
86 /* Caller must have TX VQ lock */
87 static void tx_poll_start(struct vhost_net *net, struct socket *sock)
88 {
89         if (unlikely(net->tx_poll_state != VHOST_NET_POLL_STOPPED))
90                 return;
91         vhost_poll_start(net->poll + VHOST_NET_VQ_TX, sock->file);
92         net->tx_poll_state = VHOST_NET_POLL_STARTED;
93 }
94
95 /* Expects to be always run from workqueue - which acts as
96  * read-size critical section for our kind of RCU. */
97 static void handle_tx(struct vhost_net *net)
98 {
99         struct vhost_virtqueue *vq = &net->dev.vqs[VHOST_NET_VQ_TX];
100         unsigned head, out, in, s;
101         struct msghdr msg = {
102                 .msg_name = NULL,
103                 .msg_namelen = 0,
104                 .msg_control = NULL,
105                 .msg_controllen = 0,
106                 .msg_iov = vq->iov,
107                 .msg_flags = MSG_DONTWAIT,
108         };
109         size_t len, total_len = 0;
110         int err, wmem;
111         size_t hdr_size;
112         struct socket *sock = rcu_dereference(vq->private_data);
113         if (!sock)
114                 return;
115
116         wmem = atomic_read(&sock->sk->sk_wmem_alloc);
117         if (wmem >= sock->sk->sk_sndbuf) {
118                 mutex_lock(&vq->mutex);
119                 tx_poll_start(net, sock);
120                 mutex_unlock(&vq->mutex);
121                 return;
122         }
123
124         use_mm(net->dev.mm);
125         mutex_lock(&vq->mutex);
126         vhost_disable_notify(vq);
127
128         if (wmem < sock->sk->sk_sndbuf * 2)
129                 tx_poll_stop(net);
130         hdr_size = vq->hdr_size;
131
132         for (;;) {
133                 head = vhost_get_vq_desc(&net->dev, vq, vq->iov,
134                                          ARRAY_SIZE(vq->iov),
135                                          &out, &in,
136                                          NULL, NULL);
137                 /* Nothing new?  Wait for eventfd to tell us they refilled. */
138                 if (head == vq->num) {
139                         wmem = atomic_read(&sock->sk->sk_wmem_alloc);
140                         if (wmem >= sock->sk->sk_sndbuf * 3 / 4) {
141                                 tx_poll_start(net, sock);
142                                 set_bit(SOCK_ASYNC_NOSPACE, &sock->flags);
143                                 break;
144                         }
145                         if (unlikely(vhost_enable_notify(vq))) {
146                                 vhost_disable_notify(vq);
147                                 continue;
148                         }
149                         break;
150                 }
151                 if (in) {
152                         vq_err(vq, "Unexpected descriptor format for TX: "
153                                "out %d, int %d\n", out, in);
154                         break;
155                 }
156                 /* Skip header. TODO: support TSO. */
157                 s = move_iovec_hdr(vq->iov, vq->hdr, hdr_size, out);
158                 msg.msg_iovlen = out;
159                 len = iov_length(vq->iov, out);
160                 /* Sanity check */
161                 if (!len) {
162                         vq_err(vq, "Unexpected header len for TX: "
163                                "%zd expected %zd\n",
164                                iov_length(vq->hdr, s), hdr_size);
165                         break;
166                 }
167                 /* TODO: Check specific error and bomb out unless ENOBUFS? */
168                 err = sock->ops->sendmsg(NULL, sock, &msg, len);
169                 if (unlikely(err < 0)) {
170                         vhost_discard_vq_desc(vq);
171                         tx_poll_start(net, sock);
172                         break;
173                 }
174                 if (err != len)
175                         pr_err("Truncated TX packet: "
176                                " len %d != %zd\n", err, len);
177                 vhost_add_used_and_signal(&net->dev, vq, head, 0);
178                 total_len += len;
179                 if (unlikely(total_len >= VHOST_NET_WEIGHT)) {
180                         vhost_poll_queue(&vq->poll);
181                         break;
182                 }
183         }
184
185         mutex_unlock(&vq->mutex);
186         unuse_mm(net->dev.mm);
187 }
188
189 /* Expects to be always run from workqueue - which acts as
190  * read-size critical section for our kind of RCU. */
191 static void handle_rx(struct vhost_net *net)
192 {
193         struct vhost_virtqueue *vq = &net->dev.vqs[VHOST_NET_VQ_RX];
194         unsigned head, out, in, log, s;
195         struct vhost_log *vq_log;
196         struct msghdr msg = {
197                 .msg_name = NULL,
198                 .msg_namelen = 0,
199                 .msg_control = NULL, /* FIXME: get and handle RX aux data. */
200                 .msg_controllen = 0,
201                 .msg_iov = vq->iov,
202                 .msg_flags = MSG_DONTWAIT,
203         };
204
205         struct virtio_net_hdr hdr = {
206                 .flags = 0,
207                 .gso_type = VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE
208         };
209
210         size_t len, total_len = 0;
211         int err;
212         size_t hdr_size;
213         struct socket *sock = rcu_dereference(vq->private_data);
214         if (!sock || skb_queue_empty(&sock->sk->sk_receive_queue))
215                 return;
216
217         use_mm(net->dev.mm);
218         mutex_lock(&vq->mutex);
219         vhost_disable_notify(vq);
220         hdr_size = vq->hdr_size;
221
222         vq_log = unlikely(vhost_has_feature(&net->dev, VHOST_F_LOG_ALL)) ?
223                 vq->log : NULL;
224
225         for (;;) {
226                 head = vhost_get_vq_desc(&net->dev, vq, vq->iov,
227                                          ARRAY_SIZE(vq->iov),
228                                          &out, &in,
229                                          vq_log, &log);
230                 /* OK, now we need to know about added descriptors. */
231                 if (head == vq->num) {
232                         if (unlikely(vhost_enable_notify(vq))) {
233                                 /* They have slipped one in as we were
234                                  * doing that: check again. */
235                                 vhost_disable_notify(vq);
236                                 continue;
237                         }
238                         /* Nothing new?  Wait for eventfd to tell us
239                          * they refilled. */
240                         break;
241                 }
242                 /* We don't need to be notified again. */
243                 if (out) {
244                         vq_err(vq, "Unexpected descriptor format for RX: "
245                                "out %d, int %d\n",
246                                out, in);
247                         break;
248                 }
249                 /* Skip header. TODO: support TSO/mergeable rx buffers. */
250                 s = move_iovec_hdr(vq->iov, vq->hdr, hdr_size, in);
251                 msg.msg_iovlen = in;
252                 len = iov_length(vq->iov, in);
253                 /* Sanity check */
254                 if (!len) {
255                         vq_err(vq, "Unexpected header len for RX: "
256                                "%zd expected %zd\n",
257                                iov_length(vq->hdr, s), hdr_size);
258                         break;
259                 }
260                 err = sock->ops->recvmsg(NULL, sock, &msg,
261                                          len, MSG_DONTWAIT | MSG_TRUNC);
262                 /* TODO: Check specific error and bomb out unless EAGAIN? */
263                 if (err < 0) {
264                         vhost_discard_vq_desc(vq);
265                         break;
266                 }
267                 /* TODO: Should check and handle checksum. */
268                 if (err > len) {
269                         pr_err("Discarded truncated rx packet: "
270                                " len %d > %zd\n", err, len);
271                         vhost_discard_vq_desc(vq);
272                         continue;
273                 }
274                 len = err;
275                 err = memcpy_toiovec(vq->hdr, (unsigned char *)&hdr, hdr_size);
276                 if (err) {
277                         vq_err(vq, "Unable to write vnet_hdr at addr %p: %d\n",
278                                vq->iov->iov_base, err);
279                         break;
280                 }
281                 len += hdr_size;
282                 vhost_add_used_and_signal(&net->dev, vq, head, len);
283                 if (unlikely(vq_log))
284                         vhost_log_write(vq, vq_log, log, len);
285                 total_len += len;
286                 if (unlikely(total_len >= VHOST_NET_WEIGHT)) {
287                         vhost_poll_queue(&vq->poll);
288                         break;
289                 }
290         }
291
292         mutex_unlock(&vq->mutex);
293         unuse_mm(net->dev.mm);
294 }
295
296 static void handle_tx_kick(struct work_struct *work)
297 {
298         struct vhost_virtqueue *vq;
299         struct vhost_net *net;
300         vq = container_of(work, struct vhost_virtqueue, poll.work);
301         net = container_of(vq->dev, struct vhost_net, dev);
302         handle_tx(net);
303 }
304
305 static void handle_rx_kick(struct work_struct *work)
306 {
307         struct vhost_virtqueue *vq;
308         struct vhost_net *net;
309         vq = container_of(work, struct vhost_virtqueue, poll.work);
310         net = container_of(vq->dev, struct vhost_net, dev);
311         handle_rx(net);
312 }
313
314 static void handle_tx_net(struct work_struct *work)
315 {
316         struct vhost_net *net;
317         net = container_of(work, struct vhost_net, poll[VHOST_NET_VQ_TX].work);
318         handle_tx(net);
319 }
320
321 static void handle_rx_net(struct work_struct *work)
322 {
323         struct vhost_net *net;
324         net = container_of(work, struct vhost_net, poll[VHOST_NET_VQ_RX].work);
325         handle_rx(net);
326 }
327
328 static int vhost_net_open(struct inode *inode, struct file *f)
329 {
330         struct vhost_net *n = kmalloc(sizeof *n, GFP_KERNEL);
331         int r;
332         if (!n)
333                 return -ENOMEM;
334         n->vqs[VHOST_NET_VQ_TX].handle_kick = handle_tx_kick;
335         n->vqs[VHOST_NET_VQ_RX].handle_kick = handle_rx_kick;
336         r = vhost_dev_init(&n->dev, n->vqs, VHOST_NET_VQ_MAX);
337         if (r < 0) {
338                 kfree(n);
339                 return r;
340         }
341
342         vhost_poll_init(n->poll + VHOST_NET_VQ_TX, handle_tx_net, POLLOUT);
343         vhost_poll_init(n->poll + VHOST_NET_VQ_RX, handle_rx_net, POLLIN);
344         n->tx_poll_state = VHOST_NET_POLL_DISABLED;
345
346         f->private_data = n;
347
348         return 0;
349 }
350
351 static void vhost_net_disable_vq(struct vhost_net *n,
352                                  struct vhost_virtqueue *vq)
353 {
354         if (!vq->private_data)
355                 return;
356         if (vq == n->vqs + VHOST_NET_VQ_TX) {
357                 tx_poll_stop(n);
358                 n->tx_poll_state = VHOST_NET_POLL_DISABLED;
359         } else
360                 vhost_poll_stop(n->poll + VHOST_NET_VQ_RX);
361 }
362
363 static void vhost_net_enable_vq(struct vhost_net *n,
364                                 struct vhost_virtqueue *vq)
365 {
366         struct socket *sock = vq->private_data;
367         if (!sock)
368                 return;
369         if (vq == n->vqs + VHOST_NET_VQ_TX) {
370                 n->tx_poll_state = VHOST_NET_POLL_STOPPED;
371                 tx_poll_start(n, sock);
372         } else
373                 vhost_poll_start(n->poll + VHOST_NET_VQ_RX, sock->file);
374 }
375
376 static struct socket *vhost_net_stop_vq(struct vhost_net *n,
377                                         struct vhost_virtqueue *vq)
378 {
379         struct socket *sock;
380
381         mutex_lock(&vq->mutex);
382         sock = vq->private_data;
383         vhost_net_disable_vq(n, vq);
384         rcu_assign_pointer(vq->private_data, NULL);
385         mutex_unlock(&vq->mutex);
386         return sock;
387 }
388
389 static void vhost_net_stop(struct vhost_net *n, struct socket **tx_sock,
390                            struct socket **rx_sock)
391 {
392         *tx_sock = vhost_net_stop_vq(n, n->vqs + VHOST_NET_VQ_TX);
393         *rx_sock = vhost_net_stop_vq(n, n->vqs + VHOST_NET_VQ_RX);
394 }
395
396 static void vhost_net_flush_vq(struct vhost_net *n, int index)
397 {
398         vhost_poll_flush(n->poll + index);
399         vhost_poll_flush(&n->dev.vqs[index].poll);
400 }
401
402 static void vhost_net_flush(struct vhost_net *n)
403 {
404         vhost_net_flush_vq(n, VHOST_NET_VQ_TX);
405         vhost_net_flush_vq(n, VHOST_NET_VQ_RX);
406 }
407
408 static int vhost_net_release(struct inode *inode, struct file *f)
409 {
410         struct vhost_net *n = f->private_data;
411         struct socket *tx_sock;
412         struct socket *rx_sock;
413
414         vhost_net_stop(n, &tx_sock, &rx_sock);
415         vhost_net_flush(n);
416         vhost_dev_cleanup(&n->dev);
417         if (tx_sock)
418                 fput(tx_sock->file);
419         if (rx_sock)
420                 fput(rx_sock->file);
421         /* We do an extra flush before freeing memory,
422          * since jobs can re-queue themselves. */
423         vhost_net_flush(n);
424         kfree(n);
425         return 0;
426 }
427
428 static struct socket *get_raw_socket(int fd)
429 {
430         struct {
431                 struct sockaddr_ll sa;
432                 char  buf[MAX_ADDR_LEN];
433         } uaddr;
434         int uaddr_len = sizeof uaddr, r;
435         struct socket *sock = sockfd_lookup(fd, &r);
436         if (!sock)
437                 return ERR_PTR(-ENOTSOCK);
438
439         /* Parameter checking */
440         if (sock->sk->sk_type != SOCK_RAW) {
441                 r = -ESOCKTNOSUPPORT;
442                 goto err;
443         }
444
445         r = sock->ops->getname(sock, (struct sockaddr *)&uaddr.sa,
446                                &uaddr_len, 0);
447         if (r)
448                 goto err;
449
450         if (uaddr.sa.sll_family != AF_PACKET) {
451                 r = -EPFNOSUPPORT;
452                 goto err;
453         }
454         return sock;
455 err:
456         fput(sock->file);
457         return ERR_PTR(r);
458 }
459
460 static struct socket *get_tap_socket(int fd)
461 {
462         struct file *file = fget(fd);
463         struct socket *sock;
464         if (!file)
465                 return ERR_PTR(-EBADF);
466         sock = tun_get_socket(file);
467         if (!IS_ERR(sock))
468                 return sock;
469         sock = macvtap_get_socket(file);
470         if (IS_ERR(sock))
471                 fput(file);
472         return sock;
473 }
474
475 static struct socket *get_socket(int fd)
476 {
477         struct socket *sock;
478         /* special case to disable backend */
479         if (fd == -1)
480                 return NULL;
481         sock = get_raw_socket(fd);
482         if (!IS_ERR(sock))
483                 return sock;
484         sock = get_tap_socket(fd);
485         if (!IS_ERR(sock))
486                 return sock;
487         return ERR_PTR(-ENOTSOCK);
488 }
489
490 static long vhost_net_set_backend(struct vhost_net *n, unsigned index, int fd)
491 {
492         struct socket *sock, *oldsock;
493         struct vhost_virtqueue *vq;
494         int r;
495
496         mutex_lock(&n->dev.mutex);
497         r = vhost_dev_check_owner(&n->dev);
498         if (r)
499                 goto err;
500
501         if (index >= VHOST_NET_VQ_MAX) {
502                 r = -ENOBUFS;
503                 goto err;
504         }
505         vq = n->vqs + index;
506         mutex_lock(&vq->mutex);
507
508         /* Verify that ring has been setup correctly. */
509         if (!vhost_vq_access_ok(vq)) {
510                 r = -EFAULT;
511                 goto err_vq;
512         }
513         sock = get_socket(fd);
514         if (IS_ERR(sock)) {
515                 r = PTR_ERR(sock);
516                 goto err_vq;
517         }
518
519         /* start polling new socket */
520         oldsock = vq->private_data;
521         if (sock == oldsock)
522                 goto done;
523
524         vhost_net_disable_vq(n, vq);
525         rcu_assign_pointer(vq->private_data, sock);
526         vhost_net_enable_vq(n, vq);
527 done:
528         if (oldsock) {
529                 vhost_net_flush_vq(n, index);
530                 fput(oldsock->file);
531         }
532
533 err_vq:
534         mutex_unlock(&vq->mutex);
535 err:
536         mutex_unlock(&n->dev.mutex);
537         return r;
538 }
539
540 static long vhost_net_reset_owner(struct vhost_net *n)
541 {
542         struct socket *tx_sock = NULL;
543         struct socket *rx_sock = NULL;
544         long err;
545         mutex_lock(&n->dev.mutex);
546         err = vhost_dev_check_owner(&n->dev);
547         if (err)
548                 goto done;
549         vhost_net_stop(n, &tx_sock, &rx_sock);
550         vhost_net_flush(n);
551         err = vhost_dev_reset_owner(&n->dev);
552 done:
553         mutex_unlock(&n->dev.mutex);
554         if (tx_sock)
555                 fput(tx_sock->file);
556         if (rx_sock)
557                 fput(rx_sock->file);
558         return err;
559 }
560
561 static int vhost_net_set_features(struct vhost_net *n, u64 features)
562 {
563         size_t hdr_size = features & (1 << VHOST_NET_F_VIRTIO_NET_HDR) ?
564                 sizeof(struct virtio_net_hdr) : 0;
565         int i;
566         mutex_lock(&n->dev.mutex);
567         if ((features & (1 << VHOST_F_LOG_ALL)) &&
568             !vhost_log_access_ok(&n->dev)) {
569                 mutex_unlock(&n->dev.mutex);
570                 return -EFAULT;
571         }
572         n->dev.acked_features = features;
573         smp_wmb();
574         for (i = 0; i < VHOST_NET_VQ_MAX; ++i) {
575                 mutex_lock(&n->vqs[i].mutex);
576                 n->vqs[i].hdr_size = hdr_size;
577                 mutex_unlock(&n->vqs[i].mutex);
578         }
579         vhost_net_flush(n);
580         mutex_unlock(&n->dev.mutex);
581         return 0;
582 }
583
584 static long vhost_net_ioctl(struct file *f, unsigned int ioctl,
585                             unsigned long arg)
586 {
587         struct vhost_net *n = f->private_data;
588         void __user *argp = (void __user *)arg;
589         u64 __user *featurep = argp;
590         struct vhost_vring_file backend;
591         u64 features;
592         int r;
593         switch (ioctl) {
594         case VHOST_NET_SET_BACKEND:
595                 r = copy_from_user(&backend, argp, sizeof backend);
596                 if (r < 0)
597                         return r;
598                 return vhost_net_set_backend(n, backend.index, backend.fd);
599         case VHOST_GET_FEATURES:
600                 features = VHOST_FEATURES;
601                 return copy_to_user(featurep, &features, sizeof features);
602         case VHOST_SET_FEATURES:
603                 r = copy_from_user(&features, featurep, sizeof features);
604                 if (r < 0)
605                         return r;
606                 if (features & ~VHOST_FEATURES)
607                         return -EOPNOTSUPP;
608                 return vhost_net_set_features(n, features);
609         case VHOST_RESET_OWNER:
610                 return vhost_net_reset_owner(n);
611         default:
612                 mutex_lock(&n->dev.mutex);
613                 r = vhost_dev_ioctl(&n->dev, ioctl, arg);
614                 vhost_net_flush(n);
615                 mutex_unlock(&n->dev.mutex);
616                 return r;
617         }
618 }
619
620 #ifdef CONFIG_COMPAT
621 static long vhost_net_compat_ioctl(struct file *f, unsigned int ioctl,
622                                    unsigned long arg)
623 {
624         return vhost_net_ioctl(f, ioctl, (unsigned long)compat_ptr(arg));
625 }
626 #endif
627
628 const static struct file_operations vhost_net_fops = {
629         .owner          = THIS_MODULE,
630         .release        = vhost_net_release,
631         .unlocked_ioctl = vhost_net_ioctl,
632 #ifdef CONFIG_COMPAT
633         .compat_ioctl   = vhost_net_compat_ioctl,
634 #endif
635         .open           = vhost_net_open,
636 };
637
638 static struct miscdevice vhost_net_misc = {
639         VHOST_NET_MINOR,
640         "vhost-net",
641         &vhost_net_fops,
642 };
643
644 int vhost_net_init(void)
645 {
646         int r = vhost_init();
647         if (r)
648                 goto err_init;
649         r = misc_register(&vhost_net_misc);
650         if (r)
651                 goto err_reg;
652         return 0;
653 err_reg:
654         vhost_cleanup();
655 err_init:
656         return r;
657
658 }
659 module_init(vhost_net_init);
660
661 void vhost_net_exit(void)
662 {
663         misc_deregister(&vhost_net_misc);
664         vhost_cleanup();
665 }
666 module_exit(vhost_net_exit);
667
668 MODULE_VERSION("0.0.1");
669 MODULE_LICENSE("GPL v2");
670 MODULE_AUTHOR("Michael S. Tsirkin");
671 MODULE_DESCRIPTION("Host kernel accelerator for virtio net");