sfc: 10Xpress: Report support for pause frames
[linux-2.6.git] / 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_64bits(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 (!compare_ether_addr_64bits(port->dev->dev_addr, addr))
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_64bits(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         int i = skb_get_queue_mapping(skb);
191         struct netdev_queue *txq = netdev_get_tx_queue(dev, i);
192         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
193         unsigned int len = skb->len;
194         int ret;
195
196         skb->dev = vlan->lowerdev;
197         ret = dev_queue_xmit(skb);
198
199         if (likely(ret == NET_XMIT_SUCCESS)) {
200                 txq->tx_packets++;
201                 txq->tx_bytes += len;
202         } else
203                 txq->tx_dropped++;
204
205         return NETDEV_TX_OK;
206 }
207
208 static int macvlan_hard_header(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
209                                unsigned short type, const void *daddr,
210                                const void *saddr, unsigned len)
211 {
212         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
213         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
214
215         return dev_hard_header(skb, lowerdev, type, daddr,
216                                saddr ? : dev->dev_addr, len);
217 }
218
219 static const struct header_ops macvlan_hard_header_ops = {
220         .create         = macvlan_hard_header,
221         .rebuild        = eth_rebuild_header,
222         .parse          = eth_header_parse,
223         .cache          = eth_header_cache,
224         .cache_update   = eth_header_cache_update,
225 };
226
227 static int macvlan_open(struct net_device *dev)
228 {
229         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
230         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
231         int err;
232
233         err = -EBUSY;
234         if (macvlan_addr_busy(vlan->port, dev->dev_addr))
235                 goto out;
236
237         err = dev_unicast_add(lowerdev, dev->dev_addr);
238         if (err < 0)
239                 goto out;
240         if (dev->flags & IFF_ALLMULTI) {
241                 err = dev_set_allmulti(lowerdev, 1);
242                 if (err < 0)
243                         goto del_unicast;
244         }
245         macvlan_hash_add(vlan);
246         return 0;
247
248 del_unicast:
249         dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr);
250 out:
251         return err;
252 }
253
254 static int macvlan_stop(struct net_device *dev)
255 {
256         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
257         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
258
259         dev_mc_unsync(lowerdev, dev);
260         if (dev->flags & IFF_ALLMULTI)
261                 dev_set_allmulti(lowerdev, -1);
262
263         dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr);
264
265         macvlan_hash_del(vlan);
266         return 0;
267 }
268
269 static int macvlan_set_mac_address(struct net_device *dev, void *p)
270 {
271         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
272         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
273         struct sockaddr *addr = p;
274         int err;
275
276         if (!is_valid_ether_addr(addr->sa_data))
277                 return -EADDRNOTAVAIL;
278
279         if (!(dev->flags & IFF_UP)) {
280                 /* Just copy in the new address */
281                 memcpy(dev->dev_addr, addr->sa_data, ETH_ALEN);
282         } else {
283                 /* Rehash and update the device filters */
284                 if (macvlan_addr_busy(vlan->port, addr->sa_data))
285                         return -EBUSY;
286
287                 err = dev_unicast_add(lowerdev, addr->sa_data);
288                 if (err)
289                         return err;
290
291                 dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr);
292
293                 macvlan_hash_change_addr(vlan, addr->sa_data);
294         }
295         return 0;
296 }
297
298 static void macvlan_change_rx_flags(struct net_device *dev, int change)
299 {
300         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
301         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
302
303         if (change & IFF_ALLMULTI)
304                 dev_set_allmulti(lowerdev, dev->flags & IFF_ALLMULTI ? 1 : -1);
305 }
306
307 static void macvlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
308 {
309         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
310
311         dev_mc_sync(vlan->lowerdev, dev);
312 }
313
314 static int macvlan_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
315 {
316         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
317
318         if (new_mtu < 68 || vlan->lowerdev->mtu < new_mtu)
319                 return -EINVAL;
320         dev->mtu = new_mtu;
321         return 0;
322 }
323
324 /*
325  * macvlan network devices have devices nesting below it and are a special
326  * "super class" of normal network devices; split their locks off into a
327  * separate class since they always nest.
328  */
329 static struct lock_class_key macvlan_netdev_xmit_lock_key;
330 static struct lock_class_key macvlan_netdev_addr_lock_key;
331
332 #define MACVLAN_FEATURES \
333         (NETIF_F_SG | NETIF_F_ALL_CSUM | NETIF_F_HIGHDMA | NETIF_F_FRAGLIST | \
334          NETIF_F_GSO | NETIF_F_TSO | NETIF_F_UFO | NETIF_F_GSO_ROBUST | \
335          NETIF_F_TSO_ECN | NETIF_F_TSO6)
336
337 #define MACVLAN_STATE_MASK \
338         ((1<<__LINK_STATE_NOCARRIER) | (1<<__LINK_STATE_DORMANT))
339
340 static void macvlan_set_lockdep_class_one(struct net_device *dev,
341                                           struct netdev_queue *txq,
342                                           void *_unused)
343 {
344         lockdep_set_class(&txq->_xmit_lock,
345                           &macvlan_netdev_xmit_lock_key);
346 }
347
348 static void macvlan_set_lockdep_class(struct net_device *dev)
349 {
350         lockdep_set_class(&dev->addr_list_lock,
351                           &macvlan_netdev_addr_lock_key);
352         netdev_for_each_tx_queue(dev, macvlan_set_lockdep_class_one, NULL);
353 }
354
355 static int macvlan_init(struct net_device *dev)
356 {
357         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
358         const struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
359
360         dev->state              = (dev->state & ~MACVLAN_STATE_MASK) |
361                                   (lowerdev->state & MACVLAN_STATE_MASK);
362         dev->features           = lowerdev->features & MACVLAN_FEATURES;
363         dev->iflink             = lowerdev->ifindex;
364         dev->hard_header_len    = lowerdev->hard_header_len;
365
366         macvlan_set_lockdep_class(dev);
367
368         return 0;
369 }
370
371 static void macvlan_ethtool_get_drvinfo(struct net_device *dev,
372                                         struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
373 {
374         snprintf(drvinfo->driver, 32, "macvlan");
375         snprintf(drvinfo->version, 32, "0.1");
376 }
377
378 static u32 macvlan_ethtool_get_rx_csum(struct net_device *dev)
379 {
380         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
381         return dev_ethtool_get_rx_csum(vlan->lowerdev);
382 }
383
384 static int macvlan_ethtool_get_settings(struct net_device *dev,
385                                         struct ethtool_cmd *cmd)
386 {
387         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
388         return dev_ethtool_get_settings(vlan->lowerdev, cmd);
389 }
390
391 static u32 macvlan_ethtool_get_flags(struct net_device *dev)
392 {
393         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
394         return dev_ethtool_get_flags(vlan->lowerdev);
395 }
396
397 static const struct ethtool_ops macvlan_ethtool_ops = {
398         .get_link               = ethtool_op_get_link,
399         .get_settings           = macvlan_ethtool_get_settings,
400         .get_rx_csum            = macvlan_ethtool_get_rx_csum,
401         .get_drvinfo            = macvlan_ethtool_get_drvinfo,
402         .get_flags              = macvlan_ethtool_get_flags,
403 };
404
405 static const struct net_device_ops macvlan_netdev_ops = {
406         .ndo_init               = macvlan_init,
407         .ndo_open               = macvlan_open,
408         .ndo_stop               = macvlan_stop,
409         .ndo_start_xmit         = macvlan_start_xmit,
410         .ndo_change_mtu         = macvlan_change_mtu,
411         .ndo_change_rx_flags    = macvlan_change_rx_flags,
412         .ndo_set_mac_address    = macvlan_set_mac_address,
413         .ndo_set_multicast_list = macvlan_set_multicast_list,
414         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
415 };
416
417 static void macvlan_setup(struct net_device *dev)
418 {
419         ether_setup(dev);
420
421         dev->priv_flags        &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
422         dev->netdev_ops         = &macvlan_netdev_ops;
423         dev->destructor         = free_netdev;
424         dev->header_ops         = &macvlan_hard_header_ops,
425         dev->ethtool_ops        = &macvlan_ethtool_ops;
426         dev->tx_queue_len       = 0;
427 }
428
429 static int macvlan_port_create(struct net_device *dev)
430 {
431         struct macvlan_port *port;
432         unsigned int i;
433
434         if (dev->type != ARPHRD_ETHER || dev->flags & IFF_LOOPBACK)
435                 return -EINVAL;
436
437         port = kzalloc(sizeof(*port), GFP_KERNEL);
438         if (port == NULL)
439                 return -ENOMEM;
440
441         port->dev = dev;
442         INIT_LIST_HEAD(&port->vlans);
443         for (i = 0; i < MACVLAN_HASH_SIZE; i++)
444                 INIT_HLIST_HEAD(&port->vlan_hash[i]);
445         rcu_assign_pointer(dev->macvlan_port, port);
446         return 0;
447 }
448
449 static void macvlan_port_destroy(struct net_device *dev)
450 {
451         struct macvlan_port *port = dev->macvlan_port;
452
453         rcu_assign_pointer(dev->macvlan_port, NULL);
454         synchronize_rcu();
455         kfree(port);
456 }
457
458 static void macvlan_transfer_operstate(struct net_device *dev)
459 {
460         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
461         const struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
462
463         if (lowerdev->operstate == IF_OPER_DORMANT)
464                 netif_dormant_on(dev);
465         else
466                 netif_dormant_off(dev);
467
468         if (netif_carrier_ok(lowerdev)) {
469                 if (!netif_carrier_ok(dev))
470                         netif_carrier_on(dev);
471         } else {
472                 if (netif_carrier_ok(dev))
473                         netif_carrier_off(dev);
474         }
475 }
476
477 static int macvlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
478 {
479         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
480                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN)
481                         return -EINVAL;
482                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS])))
483                         return -EADDRNOTAVAIL;
484         }
485         return 0;
486 }
487
488 static int macvlan_get_tx_queues(struct net *net,
489                                  struct nlattr *tb[],
490                                  unsigned int *num_tx_queues,
491                                  unsigned int *real_num_tx_queues)
492 {
493         struct net_device *real_dev;
494
495         if (!tb[IFLA_LINK])
496                 return -EINVAL;
497
498         real_dev = __dev_get_by_index(net, nla_get_u32(tb[IFLA_LINK]));
499         if (!real_dev)
500                 return -ENODEV;
501
502         *num_tx_queues      = real_dev->num_tx_queues;
503         *real_num_tx_queues = real_dev->real_num_tx_queues;
504         return 0;
505 }
506
507 static int macvlan_newlink(struct net_device *dev,
508                            struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
509 {
510         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
511         struct macvlan_port *port;
512         struct net_device *lowerdev;
513         int err;
514
515         if (!tb[IFLA_LINK])
516                 return -EINVAL;
517
518         lowerdev = __dev_get_by_index(dev_net(dev), nla_get_u32(tb[IFLA_LINK]));
519         if (lowerdev == NULL)
520                 return -ENODEV;
521
522         /* When creating macvlans on top of other macvlans - use
523          * the real device as the lowerdev.
524          */
525         if (lowerdev->rtnl_link_ops == dev->rtnl_link_ops) {
526                 struct macvlan_dev *lowervlan = netdev_priv(lowerdev);
527                 lowerdev = lowervlan->lowerdev;
528         }
529
530         if (!tb[IFLA_MTU])
531                 dev->mtu = lowerdev->mtu;
532         else if (dev->mtu > lowerdev->mtu)
533                 return -EINVAL;
534
535         if (!tb[IFLA_ADDRESS])
536                 random_ether_addr(dev->dev_addr);
537
538         if (lowerdev->macvlan_port == NULL) {
539                 err = macvlan_port_create(lowerdev);
540                 if (err < 0)
541                         return err;
542         }
543         port = lowerdev->macvlan_port;
544
545         vlan->lowerdev = lowerdev;
546         vlan->dev      = dev;
547         vlan->port     = port;
548
549         err = register_netdevice(dev);
550         if (err < 0)
551                 return err;
552
553         list_add_tail(&vlan->list, &port->vlans);
554         macvlan_transfer_operstate(dev);
555         return 0;
556 }
557
558 static void macvlan_dellink(struct net_device *dev)
559 {
560         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
561         struct macvlan_port *port = vlan->port;
562
563         list_del(&vlan->list);
564         unregister_netdevice(dev);
565
566         if (list_empty(&port->vlans))
567                 macvlan_port_destroy(port->dev);
568 }
569
570 static struct rtnl_link_ops macvlan_link_ops __read_mostly = {
571         .kind           = "macvlan",
572         .priv_size      = sizeof(struct macvlan_dev),
573         .get_tx_queues  = macvlan_get_tx_queues,
574         .setup          = macvlan_setup,
575         .validate       = macvlan_validate,
576         .newlink        = macvlan_newlink,
577         .dellink        = macvlan_dellink,
578 };
579
580 static int macvlan_device_event(struct notifier_block *unused,
581                                 unsigned long event, void *ptr)
582 {
583         struct net_device *dev = ptr;
584         struct macvlan_dev *vlan, *next;
585         struct macvlan_port *port;
586
587         port = dev->macvlan_port;
588         if (port == NULL)
589                 return NOTIFY_DONE;
590
591         switch (event) {
592         case NETDEV_CHANGE:
593                 list_for_each_entry(vlan, &port->vlans, list)
594                         macvlan_transfer_operstate(vlan->dev);
595                 break;
596         case NETDEV_FEAT_CHANGE:
597                 list_for_each_entry(vlan, &port->vlans, list) {
598                         vlan->dev->features = dev->features & MACVLAN_FEATURES;
599                         netdev_features_change(vlan->dev);
600                 }
601                 break;
602         case NETDEV_UNREGISTER:
603                 list_for_each_entry_safe(vlan, next, &port->vlans, list)
604                         macvlan_dellink(vlan->dev);
605                 break;
606         }
607         return NOTIFY_DONE;
608 }
609
610 static struct notifier_block macvlan_notifier_block __read_mostly = {
611         .notifier_call  = macvlan_device_event,
612 };
613
614 static int __init macvlan_init_module(void)
615 {
616         int err;
617
618         register_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
619         macvlan_handle_frame_hook = macvlan_handle_frame;
620
621         err = rtnl_link_register(&macvlan_link_ops);
622         if (err < 0)
623                 goto err1;
624         return 0;
625 err1:
626         macvlan_handle_frame_hook = NULL;
627         unregister_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
628         return err;
629 }
630
631 static void __exit macvlan_cleanup_module(void)
632 {
633         rtnl_link_unregister(&macvlan_link_ops);
634         macvlan_handle_frame_hook = NULL;
635         unregister_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
636 }
637
638 module_init(macvlan_init_module);
639 module_exit(macvlan_cleanup_module);
640
641 MODULE_LICENSE("GPL");
642 MODULE_AUTHOR("Patrick McHardy <kaber@trash.net>");
643 MODULE_DESCRIPTION("Driver for MAC address based VLANs");
644 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("macvlan");