netdev: Move _xmit_lock and xmit_lock_owner into netdev_queue.
[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/list.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_broadcast(struct sk_buff *skb,
64                               const struct macvlan_port *port)
65 {
66         const struct ethhdr *eth = eth_hdr(skb);
67         const struct macvlan_dev *vlan;
68         struct hlist_node *n;
69         struct net_device *dev;
70         struct sk_buff *nskb;
71         unsigned int i;
72
73         for (i = 0; i < MACVLAN_HASH_SIZE; i++) {
74                 hlist_for_each_entry_rcu(vlan, n, &port->vlan_hash[i], hlist) {
75                         dev = vlan->dev;
76
77                         nskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
78                         if (nskb == NULL) {
79                                 dev->stats.rx_errors++;
80                                 dev->stats.rx_dropped++;
81                                 continue;
82                         }
83
84                         dev->stats.rx_bytes += skb->len + ETH_HLEN;
85                         dev->stats.rx_packets++;
86                         dev->stats.multicast++;
87                         dev->last_rx = jiffies;
88
89                         nskb->dev = dev;
90                         if (!compare_ether_addr(eth->h_dest, dev->broadcast))
91                                 nskb->pkt_type = PACKET_BROADCAST;
92                         else
93                                 nskb->pkt_type = PACKET_MULTICAST;
94
95                         netif_rx(nskb);
96                 }
97         }
98 }
99
100 /* called under rcu_read_lock() from netif_receive_skb */
101 static struct sk_buff *macvlan_handle_frame(struct sk_buff *skb)
102 {
103         const struct ethhdr *eth = eth_hdr(skb);
104         const struct macvlan_port *port;
105         const struct macvlan_dev *vlan;
106         struct net_device *dev;
107
108         port = rcu_dereference(skb->dev->macvlan_port);
109         if (port == NULL)
110                 return skb;
111
112         if (is_multicast_ether_addr(eth->h_dest)) {
113                 macvlan_broadcast(skb, port);
114                 return skb;
115         }
116
117         vlan = macvlan_hash_lookup(port, eth->h_dest);
118         if (vlan == NULL)
119                 return skb;
120
121         dev = vlan->dev;
122         if (unlikely(!(dev->flags & IFF_UP))) {
123                 kfree_skb(skb);
124                 return NULL;
125         }
126
127         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
128         if (skb == NULL) {
129                 dev->stats.rx_errors++;
130                 dev->stats.rx_dropped++;
131                 return NULL;
132         }
133
134         dev->stats.rx_bytes += skb->len + ETH_HLEN;
135         dev->stats.rx_packets++;
136         dev->last_rx = jiffies;
137
138         skb->dev = dev;
139         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
140
141         netif_rx(skb);
142         return NULL;
143 }
144
145 static int macvlan_hard_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
146 {
147         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
148         unsigned int len = skb->len;
149         int ret;
150
151         skb->dev = vlan->lowerdev;
152         ret = dev_queue_xmit(skb);
153
154         if (likely(ret == NET_XMIT_SUCCESS)) {
155                 dev->stats.tx_packets++;
156                 dev->stats.tx_bytes += len;
157         } else {
158                 dev->stats.tx_errors++;
159                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
160         }
161         return NETDEV_TX_OK;
162 }
163
164 static int macvlan_hard_header(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
165                                unsigned short type, const void *daddr,
166                                const void *saddr, unsigned len)
167 {
168         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
169         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
170
171         return dev_hard_header(skb, lowerdev, type, daddr,
172                                saddr ? : dev->dev_addr, len);
173 }
174
175 static const struct header_ops macvlan_hard_header_ops = {
176         .create         = macvlan_hard_header,
177         .rebuild        = eth_rebuild_header,
178         .parse          = eth_header_parse,
179         .cache          = eth_header_cache,
180         .cache_update   = eth_header_cache_update,
181 };
182
183 static int macvlan_open(struct net_device *dev)
184 {
185         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
186         struct macvlan_port *port = vlan->port;
187         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
188         int err;
189
190         err = dev_unicast_add(lowerdev, dev->dev_addr, ETH_ALEN);
191         if (err < 0)
192                 return err;
193         if (dev->flags & IFF_ALLMULTI)
194                 dev_set_allmulti(lowerdev, 1);
195
196         hlist_add_head_rcu(&vlan->hlist, &port->vlan_hash[dev->dev_addr[5]]);
197         return 0;
198 }
199
200 static int macvlan_stop(struct net_device *dev)
201 {
202         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
203         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
204
205         dev_mc_unsync(lowerdev, dev);
206         if (dev->flags & IFF_ALLMULTI)
207                 dev_set_allmulti(lowerdev, -1);
208
209         dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr, ETH_ALEN);
210
211         hlist_del_rcu(&vlan->hlist);
212         synchronize_rcu();
213         return 0;
214 }
215
216 static int macvlan_set_mac_address(struct net_device *dev, void *p)
217 {
218         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
219         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
220         struct sockaddr *addr = p;
221         int err;
222
223         if (!is_valid_ether_addr(addr->sa_data))
224                 return -EADDRNOTAVAIL;
225
226         if (!(dev->flags & IFF_UP))
227                 goto out;
228
229         err = dev_unicast_add(lowerdev, addr->sa_data, ETH_ALEN);
230         if (err < 0)
231                 return err;
232         dev_unicast_delete(lowerdev, dev->dev_addr, ETH_ALEN);
233
234 out:
235         memcpy(dev->dev_addr, addr->sa_data, ETH_ALEN);
236         return 0;
237 }
238
239 static void macvlan_change_rx_flags(struct net_device *dev, int change)
240 {
241         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
242         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
243
244         if (change & IFF_ALLMULTI)
245                 dev_set_allmulti(lowerdev, dev->flags & IFF_ALLMULTI ? 1 : -1);
246 }
247
248 static void macvlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
249 {
250         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
251
252         dev_mc_sync(vlan->lowerdev, dev);
253 }
254
255 static int macvlan_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
256 {
257         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
258
259         if (new_mtu < 68 || vlan->lowerdev->mtu < new_mtu)
260                 return -EINVAL;
261         dev->mtu = new_mtu;
262         return 0;
263 }
264
265 /*
266  * macvlan network devices have devices nesting below it and are a special
267  * "super class" of normal network devices; split their locks off into a
268  * separate class since they always nest.
269  */
270 static struct lock_class_key macvlan_netdev_xmit_lock_key;
271
272 #define MACVLAN_FEATURES \
273         (NETIF_F_SG | NETIF_F_ALL_CSUM | NETIF_F_HIGHDMA | NETIF_F_FRAGLIST | \
274          NETIF_F_GSO | NETIF_F_TSO | NETIF_F_UFO | NETIF_F_GSO_ROBUST | \
275          NETIF_F_TSO_ECN | NETIF_F_TSO6)
276
277 #define MACVLAN_STATE_MASK \
278         ((1<<__LINK_STATE_NOCARRIER) | (1<<__LINK_STATE_DORMANT))
279
280 static void macvlan_set_lockdep_class_one(struct netdev_queue *txq)
281 {
282         lockdep_set_class(&txq->_xmit_lock,
283                           &macvlan_netdev_xmit_lock_key);
284 }
285
286 static void macvlan_set_lockdep_class(struct net_device *dev)
287 {
288         macvlan_set_lockdep_class_one(&dev->tx_queue);
289 }
290
291 static int macvlan_init(struct net_device *dev)
292 {
293         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
294         const struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
295
296         dev->state              = (dev->state & ~MACVLAN_STATE_MASK) |
297                                   (lowerdev->state & MACVLAN_STATE_MASK);
298         dev->features           = lowerdev->features & MACVLAN_FEATURES;
299         dev->iflink             = lowerdev->ifindex;
300
301         macvlan_set_lockdep_class(dev);
302
303         return 0;
304 }
305
306 static void macvlan_ethtool_get_drvinfo(struct net_device *dev,
307                                         struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
308 {
309         snprintf(drvinfo->driver, 32, "macvlan");
310         snprintf(drvinfo->version, 32, "0.1");
311 }
312
313 static u32 macvlan_ethtool_get_rx_csum(struct net_device *dev)
314 {
315         const struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
316         struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
317
318         if (lowerdev->ethtool_ops->get_rx_csum == NULL)
319                 return 0;
320         return lowerdev->ethtool_ops->get_rx_csum(lowerdev);
321 }
322
323 static const struct ethtool_ops macvlan_ethtool_ops = {
324         .get_link               = ethtool_op_get_link,
325         .get_rx_csum            = macvlan_ethtool_get_rx_csum,
326         .get_drvinfo            = macvlan_ethtool_get_drvinfo,
327 };
328
329 static void macvlan_setup(struct net_device *dev)
330 {
331         ether_setup(dev);
332
333         dev->init               = macvlan_init;
334         dev->open               = macvlan_open;
335         dev->stop               = macvlan_stop;
336         dev->change_mtu         = macvlan_change_mtu;
337         dev->change_rx_flags    = macvlan_change_rx_flags;
338         dev->set_mac_address    = macvlan_set_mac_address;
339         dev->set_multicast_list = macvlan_set_multicast_list;
340         dev->hard_start_xmit    = macvlan_hard_start_xmit;
341         dev->destructor         = free_netdev;
342         dev->header_ops         = &macvlan_hard_header_ops,
343         dev->ethtool_ops        = &macvlan_ethtool_ops;
344         dev->tx_queue_len       = 0;
345 }
346
347 static int macvlan_port_create(struct net_device *dev)
348 {
349         struct macvlan_port *port;
350         unsigned int i;
351
352         if (dev->type != ARPHRD_ETHER || dev->flags & IFF_LOOPBACK)
353                 return -EINVAL;
354
355         port = kzalloc(sizeof(*port), GFP_KERNEL);
356         if (port == NULL)
357                 return -ENOMEM;
358
359         port->dev = dev;
360         INIT_LIST_HEAD(&port->vlans);
361         for (i = 0; i < MACVLAN_HASH_SIZE; i++)
362                 INIT_HLIST_HEAD(&port->vlan_hash[i]);
363         rcu_assign_pointer(dev->macvlan_port, port);
364         return 0;
365 }
366
367 static void macvlan_port_destroy(struct net_device *dev)
368 {
369         struct macvlan_port *port = dev->macvlan_port;
370
371         rcu_assign_pointer(dev->macvlan_port, NULL);
372         synchronize_rcu();
373         kfree(port);
374 }
375
376 static void macvlan_transfer_operstate(struct net_device *dev)
377 {
378         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
379         const struct net_device *lowerdev = vlan->lowerdev;
380
381         if (lowerdev->operstate == IF_OPER_DORMANT)
382                 netif_dormant_on(dev);
383         else
384                 netif_dormant_off(dev);
385
386         if (netif_carrier_ok(lowerdev)) {
387                 if (!netif_carrier_ok(dev))
388                         netif_carrier_on(dev);
389         } else {
390                 if (netif_carrier_ok(dev))
391                         netif_carrier_off(dev);
392         }
393 }
394
395 static int macvlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
396 {
397         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
398                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN)
399                         return -EINVAL;
400                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS])))
401                         return -EADDRNOTAVAIL;
402         }
403         return 0;
404 }
405
406 static int macvlan_newlink(struct net_device *dev,
407                            struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
408 {
409         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
410         struct macvlan_port *port;
411         struct net_device *lowerdev;
412         int err;
413
414         if (!tb[IFLA_LINK])
415                 return -EINVAL;
416
417         lowerdev = __dev_get_by_index(dev_net(dev), nla_get_u32(tb[IFLA_LINK]));
418         if (lowerdev == NULL)
419                 return -ENODEV;
420
421         /* Don't allow macvlans on top of other macvlans - its not really
422          * wrong, but lockdep can't handle it and its not useful for anything
423          * you couldn't do directly on top of the real device.
424          */
425         if (lowerdev->rtnl_link_ops == dev->rtnl_link_ops)
426                 return -ENODEV;
427
428         if (!tb[IFLA_MTU])
429                 dev->mtu = lowerdev->mtu;
430         else if (dev->mtu > lowerdev->mtu)
431                 return -EINVAL;
432
433         if (!tb[IFLA_ADDRESS])
434                 random_ether_addr(dev->dev_addr);
435
436         if (lowerdev->macvlan_port == NULL) {
437                 err = macvlan_port_create(lowerdev);
438                 if (err < 0)
439                         return err;
440         }
441         port = lowerdev->macvlan_port;
442
443         vlan->lowerdev = lowerdev;
444         vlan->dev      = dev;
445         vlan->port     = port;
446
447         err = register_netdevice(dev);
448         if (err < 0)
449                 return err;
450
451         list_add_tail(&vlan->list, &port->vlans);
452         macvlan_transfer_operstate(dev);
453         return 0;
454 }
455
456 static void macvlan_dellink(struct net_device *dev)
457 {
458         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
459         struct macvlan_port *port = vlan->port;
460
461         list_del(&vlan->list);
462         unregister_netdevice(dev);
463
464         if (list_empty(&port->vlans))
465                 macvlan_port_destroy(port->dev);
466 }
467
468 static struct rtnl_link_ops macvlan_link_ops __read_mostly = {
469         .kind           = "macvlan",
470         .priv_size      = sizeof(struct macvlan_dev),
471         .setup          = macvlan_setup,
472         .validate       = macvlan_validate,
473         .newlink        = macvlan_newlink,
474         .dellink        = macvlan_dellink,
475 };
476
477 static int macvlan_device_event(struct notifier_block *unused,
478                                 unsigned long event, void *ptr)
479 {
480         struct net_device *dev = ptr;
481         struct macvlan_dev *vlan, *next;
482         struct macvlan_port *port;
483
484         port = dev->macvlan_port;
485         if (port == NULL)
486                 return NOTIFY_DONE;
487
488         switch (event) {
489         case NETDEV_CHANGE:
490                 list_for_each_entry(vlan, &port->vlans, list)
491                         macvlan_transfer_operstate(vlan->dev);
492                 break;
493         case NETDEV_FEAT_CHANGE:
494                 list_for_each_entry(vlan, &port->vlans, list) {
495                         vlan->dev->features = dev->features & MACVLAN_FEATURES;
496                         netdev_features_change(vlan->dev);
497                 }
498                 break;
499         case NETDEV_UNREGISTER:
500                 list_for_each_entry_safe(vlan, next, &port->vlans, list)
501                         macvlan_dellink(vlan->dev);
502                 break;
503         }
504         return NOTIFY_DONE;
505 }
506
507 static struct notifier_block macvlan_notifier_block __read_mostly = {
508         .notifier_call  = macvlan_device_event,
509 };
510
511 static int __init macvlan_init_module(void)
512 {
513         int err;
514
515         register_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
516         macvlan_handle_frame_hook = macvlan_handle_frame;
517
518         err = rtnl_link_register(&macvlan_link_ops);
519         if (err < 0)
520                 goto err1;
521         return 0;
522 err1:
523         macvlan_handle_frame_hook = NULL;
524         unregister_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
525         return err;
526 }
527
528 static void __exit macvlan_cleanup_module(void)
529 {
530         rtnl_link_unregister(&macvlan_link_ops);
531         macvlan_handle_frame_hook = NULL;
532         unregister_netdevice_notifier(&macvlan_notifier_block);
533 }
534
535 module_init(macvlan_init_module);
536 module_exit(macvlan_cleanup_module);
537
538 MODULE_LICENSE("GPL");
539 MODULE_AUTHOR("Patrick McHardy <kaber@trash.net>");
540 MODULE_DESCRIPTION("Driver for MAC address based VLANs");
541 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("macvlan");