smsc95xx: Add module params to read MAC address
[linux-2.6.git] / drivers / net / macvtap.c
1 #include <linux/etherdevice.h>
2 #include <linux/if_macvlan.h>
3 #include <linux/interrupt.h>
4 #include <linux/nsproxy.h>
5 #include <linux/compat.h>
6 #include <linux/if_tun.h>
7 #include <linux/module.h>
8 #include <linux/skbuff.h>
9 #include <linux/cache.h>
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/wait.h>
15 #include <linux/cdev.h>
16 #include <linux/fs.h>
17
18 #include <net/net_namespace.h>
19 #include <net/rtnetlink.h>
20 #include <net/sock.h>
21 #include <linux/virtio_net.h>
22
23 /*
24  * A macvtap queue is the central object of this driver, it connects
25  * an open character device to a macvlan interface. There can be
26  * multiple queues on one interface, which map back to queues
27  * implemented in hardware on the underlying device.
28  *
29  * macvtap_proto is used to allocate queues through the sock allocation
30  * mechanism.
31  *
32  * TODO: multiqueue support is currently not implemented, even though
33  * macvtap is basically prepared for that. We will need to add this
34  * here as well as in virtio-net and qemu to get line rate on 10gbit
35  * adapters from a guest.
36  */
37 struct macvtap_queue {
38         struct sock sk;
39         struct socket sock;
40         struct socket_wq wq;
41         int vnet_hdr_sz;
42         struct macvlan_dev __rcu *vlan;
43         struct file *file;
44         unsigned int flags;
45 };
46
47 static struct proto macvtap_proto = {
48         .name = "macvtap",
49         .owner = THIS_MODULE,
50         .obj_size = sizeof (struct macvtap_queue),
51 };
52
53 /*
54  * Minor number matches netdev->ifindex, so need a potentially
55  * large value. This also makes it possible to split the
56  * tap functionality out again in the future by offering it
57  * from other drivers besides macvtap. As long as every device
58  * only has one tap, the interface numbers assure that the
59  * device nodes are unique.
60  */
61 static dev_t macvtap_major;
62 #define MACVTAP_NUM_DEVS 65536
63 #define GOODCOPY_LEN 128
64 static struct class *macvtap_class;
65 static struct cdev macvtap_cdev;
66
67 static const struct proto_ops macvtap_socket_ops;
68
69 /*
70  * RCU usage:
71  * The macvtap_queue and the macvlan_dev are loosely coupled, the
72  * pointers from one to the other can only be read while rcu_read_lock
73  * or macvtap_lock is held.
74  *
75  * Both the file and the macvlan_dev hold a reference on the macvtap_queue
76  * through sock_hold(&q->sk). When the macvlan_dev goes away first,
77  * q->vlan becomes inaccessible. When the files gets closed,
78  * macvtap_get_queue() fails.
79  *
80  * There may still be references to the struct sock inside of the
81  * queue from outbound SKBs, but these never reference back to the
82  * file or the dev. The data structure is freed through __sk_free
83  * when both our references and any pending SKBs are gone.
84  */
85 static DEFINE_SPINLOCK(macvtap_lock);
86
87 /*
88  * get_slot: return a [unused/occupied] slot in vlan->taps[]:
89  *      - if 'q' is NULL, return the first empty slot;
90  *      - otherwise, return the slot this pointer occupies.
91  */
92 static int get_slot(struct macvlan_dev *vlan, struct macvtap_queue *q)
93 {
94         int i;
95
96         for (i = 0; i < MAX_MACVTAP_QUEUES; i++) {
97                 if (rcu_dereference(vlan->taps[i]) == q)
98                         return i;
99         }
100
101         /* Should never happen */
102         BUG_ON(1);
103 }
104
105 static int macvtap_set_queue(struct net_device *dev, struct file *file,
106                                 struct macvtap_queue *q)
107 {
108         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
109         int index;
110         int err = -EBUSY;
111
112         spin_lock(&macvtap_lock);
113         if (vlan->numvtaps == MAX_MACVTAP_QUEUES)
114                 goto out;
115
116         err = 0;
117         index = get_slot(vlan, NULL);
118         rcu_assign_pointer(q->vlan, vlan);
119         rcu_assign_pointer(vlan->taps[index], q);
120         sock_hold(&q->sk);
121
122         q->file = file;
123         file->private_data = q;
124
125         vlan->numvtaps++;
126
127 out:
128         spin_unlock(&macvtap_lock);
129         return err;
130 }
131
132 /*
133  * The file owning the queue got closed, give up both
134  * the reference that the files holds as well as the
135  * one from the macvlan_dev if that still exists.
136  *
137  * Using the spinlock makes sure that we don't get
138  * to the queue again after destroying it.
139  */
140 static void macvtap_put_queue(struct macvtap_queue *q)
141 {
142         struct macvlan_dev *vlan;
143
144         spin_lock(&macvtap_lock);
145         vlan = rcu_dereference_protected(q->vlan,
146                                          lockdep_is_held(&macvtap_lock));
147         if (vlan) {
148                 int index = get_slot(vlan, q);
149
150                 rcu_assign_pointer(vlan->taps[index], NULL);
151                 rcu_assign_pointer(q->vlan, NULL);
152                 sock_put(&q->sk);
153                 --vlan->numvtaps;
154         }
155
156         spin_unlock(&macvtap_lock);
157
158         synchronize_rcu();
159         sock_put(&q->sk);
160 }
161
162 /*
163  * Select a queue based on the rxq of the device on which this packet
164  * arrived. If the incoming device is not mq, calculate a flow hash
165  * to select a queue. If all fails, find the first available queue.
166  * Cache vlan->numvtaps since it can become zero during the execution
167  * of this function.
168  */
169 static struct macvtap_queue *macvtap_get_queue(struct net_device *dev,
170                                                struct sk_buff *skb)
171 {
172         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
173         struct macvtap_queue *tap = NULL;
174         int numvtaps = vlan->numvtaps;
175         __u32 rxq;
176
177         if (!numvtaps)
178                 goto out;
179
180         if (likely(skb_rx_queue_recorded(skb))) {
181                 rxq = skb_get_rx_queue(skb);
182
183                 while (unlikely(rxq >= numvtaps))
184                         rxq -= numvtaps;
185
186                 tap = rcu_dereference(vlan->taps[rxq]);
187                 if (tap)
188                         goto out;
189         }
190
191         /* Check if we can use flow to select a queue */
192         rxq = skb_get_rxhash(skb);
193         if (rxq) {
194                 tap = rcu_dereference(vlan->taps[rxq % numvtaps]);
195                 if (tap)
196                         goto out;
197         }
198
199         /* Everything failed - find first available queue */
200         for (rxq = 0; rxq < MAX_MACVTAP_QUEUES; rxq++) {
201                 tap = rcu_dereference(vlan->taps[rxq]);
202                 if (tap)
203                         break;
204         }
205
206 out:
207         return tap;
208 }
209
210 /*
211  * The net_device is going away, give up the reference
212  * that it holds on all queues and safely set the pointer
213  * from the queues to NULL.
214  */
215 static void macvtap_del_queues(struct net_device *dev)
216 {
217         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
218         struct macvtap_queue *q, *qlist[MAX_MACVTAP_QUEUES];
219         int i, j = 0;
220
221         /* macvtap_put_queue can free some slots, so go through all slots */
222         spin_lock(&macvtap_lock);
223         for (i = 0; i < MAX_MACVTAP_QUEUES && vlan->numvtaps; i++) {
224                 q = rcu_dereference_protected(vlan->taps[i],
225                                               lockdep_is_held(&macvtap_lock));
226                 if (q) {
227                         qlist[j++] = q;
228                         rcu_assign_pointer(vlan->taps[i], NULL);
229                         rcu_assign_pointer(q->vlan, NULL);
230                         vlan->numvtaps--;
231                 }
232         }
233         BUG_ON(vlan->numvtaps != 0);
234         spin_unlock(&macvtap_lock);
235
236         synchronize_rcu();
237
238         for (--j; j >= 0; j--)
239                 sock_put(&qlist[j]->sk);
240 }
241
242 /*
243  * Forward happens for data that gets sent from one macvlan
244  * endpoint to another one in bridge mode. We just take
245  * the skb and put it into the receive queue.
246  */
247 static int macvtap_forward(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
248 {
249         struct macvtap_queue *q = macvtap_get_queue(dev, skb);
250         if (!q)
251                 goto drop;
252
253         if (skb_queue_len(&q->sk.sk_receive_queue) >= dev->tx_queue_len)
254                 goto drop;
255
256         skb_queue_tail(&q->sk.sk_receive_queue, skb);
257         wake_up_interruptible_poll(sk_sleep(&q->sk), POLLIN | POLLRDNORM | POLLRDBAND);
258         return NET_RX_SUCCESS;
259
260 drop:
261         kfree_skb(skb);
262         return NET_RX_DROP;
263 }
264
265 /*
266  * Receive is for data from the external interface (lowerdev),
267  * in case of macvtap, we can treat that the same way as
268  * forward, which macvlan cannot.
269  */
270 static int macvtap_receive(struct sk_buff *skb)
271 {
272         skb_push(skb, ETH_HLEN);
273         return macvtap_forward(skb->dev, skb);
274 }
275
276 static int macvtap_newlink(struct net *src_net,
277                            struct net_device *dev,
278                            struct nlattr *tb[],
279                            struct nlattr *data[])
280 {
281         struct device *classdev;
282         dev_t devt;
283         int err;
284
285         err = macvlan_common_newlink(src_net, dev, tb, data,
286                                      macvtap_receive, macvtap_forward);
287         if (err)
288                 goto out;
289
290         devt = MKDEV(MAJOR(macvtap_major), dev->ifindex);
291
292         classdev = device_create(macvtap_class, &dev->dev, devt,
293                                  dev, "tap%d", dev->ifindex);
294         if (IS_ERR(classdev)) {
295                 err = PTR_ERR(classdev);
296                 macvtap_del_queues(dev);
297         }
298
299 out:
300         return err;
301 }
302
303 static void macvtap_dellink(struct net_device *dev,
304                             struct list_head *head)
305 {
306         device_destroy(macvtap_class,
307                        MKDEV(MAJOR(macvtap_major), dev->ifindex));
308
309         macvtap_del_queues(dev);
310         macvlan_dellink(dev, head);
311 }
312
313 static void macvtap_setup(struct net_device *dev)
314 {
315         macvlan_common_setup(dev);
316         dev->tx_queue_len = TUN_READQ_SIZE;
317 }
318
319 static struct rtnl_link_ops macvtap_link_ops __read_mostly = {
320         .kind           = "macvtap",
321         .setup          = macvtap_setup,
322         .newlink        = macvtap_newlink,
323         .dellink        = macvtap_dellink,
324 };
325
326
327 static void macvtap_sock_write_space(struct sock *sk)
328 {
329         wait_queue_head_t *wqueue;
330
331         if (!sock_writeable(sk) ||
332             !test_and_clear_bit(SOCK_ASYNC_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
333                 return;
334
335         wqueue = sk_sleep(sk);
336         if (wqueue && waitqueue_active(wqueue))
337                 wake_up_interruptible_poll(wqueue, POLLOUT | POLLWRNORM | POLLWRBAND);
338 }
339
340 static int macvtap_open(struct inode *inode, struct file *file)
341 {
342         struct net *net = current->nsproxy->net_ns;
343         struct net_device *dev = dev_get_by_index(net, iminor(inode));
344         struct macvlan_dev *vlan = netdev_priv(dev);
345         struct macvtap_queue *q;
346         int err;
347
348         err = -ENODEV;
349         if (!dev)
350                 goto out;
351
352         /* check if this is a macvtap device */
353         err = -EINVAL;
354         if (dev->rtnl_link_ops != &macvtap_link_ops)
355                 goto out;
356
357         err = -ENOMEM;
358         q = (struct macvtap_queue *)sk_alloc(net, AF_UNSPEC, GFP_KERNEL,
359                                              &macvtap_proto);
360         if (!q)
361                 goto out;
362
363         q->sock.wq = &q->wq;
364         init_waitqueue_head(&q->wq.wait);
365         q->sock.type = SOCK_RAW;
366         q->sock.state = SS_CONNECTED;
367         q->sock.file = file;
368         q->sock.ops = &macvtap_socket_ops;
369         sock_init_data(&q->sock, &q->sk);
370         q->sk.sk_write_space = macvtap_sock_write_space;
371         q->flags = IFF_VNET_HDR | IFF_NO_PI | IFF_TAP;
372         q->vnet_hdr_sz = sizeof(struct virtio_net_hdr);
373
374         /*
375          * so far only KVM virtio_net uses macvtap, enable zero copy between
376          * guest kernel and host kernel when lower device supports zerocopy
377          */
378         if (vlan) {
379                 if ((vlan->lowerdev->features & NETIF_F_HIGHDMA) &&
380                     (vlan->lowerdev->features & NETIF_F_SG))
381                         sock_set_flag(&q->sk, SOCK_ZEROCOPY);
382         }
383
384         err = macvtap_set_queue(dev, file, q);
385         if (err)
386                 sock_put(&q->sk);
387
388 out:
389         if (dev)
390                 dev_put(dev);
391
392         return err;
393 }
394
395 static int macvtap_release(struct inode *inode, struct file *file)
396 {
397         struct macvtap_queue *q = file->private_data;
398         macvtap_put_queue(q);
399         return 0;
400 }
401
402 static unsigned int macvtap_poll(struct file *file, poll_table * wait)
403 {
404         struct macvtap_queue *q = file->private_data;
405         unsigned int mask = POLLERR;
406
407         if (!q)
408                 goto out;
409
410         mask = 0;
411         poll_wait(file, &q->wq.wait, wait);
412
413         if (!skb_queue_empty(&q->sk.sk_receive_queue))
414                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
415
416         if (sock_writeable(&q->sk) ||
417             (!test_and_set_bit(SOCK_ASYNC_NOSPACE, &q->sock.flags) &&
418              sock_writeable(&q->sk)))
419                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
420
421 out:
422         return mask;
423 }
424
425 static inline struct sk_buff *macvtap_alloc_skb(struct sock *sk, size_t prepad,
426                                                 size_t len, size_t linear,
427                                                 int noblock, int *err)
428 {
429         struct sk_buff *skb;
430
431         /* Under a page?  Don't bother with paged skb. */
432         if (prepad + len < PAGE_SIZE || !linear)
433                 linear = len;
434
435         skb = sock_alloc_send_pskb(sk, prepad + linear, len - linear, noblock,
436                                    err);
437         if (!skb)
438                 return NULL;
439
440         skb_reserve(skb, prepad);
441         skb_put(skb, linear);
442         skb->data_len = len - linear;
443         skb->len += len - linear;
444
445         return skb;
446 }
447
448 /* set skb frags from iovec, this can move to core network code for reuse */
449 static int zerocopy_sg_from_iovec(struct sk_buff *skb, const struct iovec *from,
450                                   int offset, size_t count)
451 {
452         int len = iov_length(from, count) - offset;
453         int copy = skb_headlen(skb);
454         int size, offset1 = 0;
455         int i = 0;
456         skb_frag_t *f;
457
458         /* Skip over from offset */
459         while (count && (offset >= from->iov_len)) {
460                 offset -= from->iov_len;
461                 ++from;
462                 --count;
463         }
464
465         /* copy up to skb headlen */
466         while (count && (copy > 0)) {
467                 size = min_t(unsigned int, copy, from->iov_len - offset);
468                 if (copy_from_user(skb->data + offset1, from->iov_base + offset,
469                                    size))
470                         return -EFAULT;
471                 if (copy > size) {
472                         ++from;
473                         --count;
474                 }
475                 copy -= size;
476                 offset1 += size;
477                 offset = 0;
478         }
479
480         if (len == offset1)
481                 return 0;
482
483         while (count--) {
484                 struct page *page[MAX_SKB_FRAGS];
485                 int num_pages;
486                 unsigned long base;
487
488                 len = from->iov_len - offset1;
489                 if (!len) {
490                         offset1 = 0;
491                         ++from;
492                         continue;
493                 }
494                 base = (unsigned long)from->iov_base + offset1;
495                 size = ((base & ~PAGE_MASK) + len + ~PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
496                 num_pages = get_user_pages_fast(base, size, 0, &page[i]);
497                 if ((num_pages != size) ||
498                     (num_pages > MAX_SKB_FRAGS - skb_shinfo(skb)->nr_frags))
499                         /* put_page is in skb free */
500                         return -EFAULT;
501                 skb->data_len += len;
502                 skb->len += len;
503                 skb->truesize += len;
504                 atomic_add(len, &skb->sk->sk_wmem_alloc);
505                 while (len) {
506                         f = &skb_shinfo(skb)->frags[i];
507                         f->page = page[i];
508                         f->page_offset = base & ~PAGE_MASK;
509                         f->size = min_t(int, len, PAGE_SIZE - f->page_offset);
510                         skb_shinfo(skb)->nr_frags++;
511                         /* increase sk_wmem_alloc */
512                         base += f->size;
513                         len -= f->size;
514                         i++;
515                 }
516                 offset1 = 0;
517                 ++from;
518         }
519         return 0;
520 }
521
522 /*
523  * macvtap_skb_from_vnet_hdr and macvtap_skb_to_vnet_hdr should
524  * be shared with the tun/tap driver.
525  */
526 static int macvtap_skb_from_vnet_hdr(struct sk_buff *skb,
527                                      struct virtio_net_hdr *vnet_hdr)
528 {
529         unsigned short gso_type = 0;
530         if (vnet_hdr->gso_type != VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE) {
531                 switch (vnet_hdr->gso_type & ~VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN) {
532                 case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4:
533                         gso_type = SKB_GSO_TCPV4;
534                         break;
535                 case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6:
536                         gso_type = SKB_GSO_TCPV6;
537                         break;
538                 case VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP:
539                         gso_type = SKB_GSO_UDP;
540                         break;
541                 default:
542                         return -EINVAL;
543                 }
544
545                 if (vnet_hdr->gso_type & VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN)
546                         gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
547
548                 if (vnet_hdr->gso_size == 0)
549                         return -EINVAL;
550         }
551
552         if (vnet_hdr->flags & VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM) {
553                 if (!skb_partial_csum_set(skb, vnet_hdr->csum_start,
554                                           vnet_hdr->csum_offset))
555                         return -EINVAL;
556         }
557
558         if (vnet_hdr->gso_type != VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE) {
559                 skb_shinfo(skb)->gso_size = vnet_hdr->gso_size;
560                 skb_shinfo(skb)->gso_type = gso_type;
561
562                 /* Header must be checked, and gso_segs computed. */
563                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_DODGY;
564                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 0;
565         }
566         return 0;
567 }
568
569 static int macvtap_skb_to_vnet_hdr(const struct sk_buff *skb,
570                                    struct virtio_net_hdr *vnet_hdr)
571 {
572         memset(vnet_hdr, 0, sizeof(*vnet_hdr));
573
574         if (skb_is_gso(skb)) {
575                 struct skb_shared_info *sinfo = skb_shinfo(skb);
576
577                 /* This is a hint as to how much should be linear. */
578                 vnet_hdr->hdr_len = skb_headlen(skb);
579                 vnet_hdr->gso_size = sinfo->gso_size;
580                 if (sinfo->gso_type & SKB_GSO_TCPV4)
581                         vnet_hdr->gso_type = VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4;
582                 else if (sinfo->gso_type & SKB_GSO_TCPV6)
583                         vnet_hdr->gso_type = VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6;
584                 else if (sinfo->gso_type & SKB_GSO_UDP)
585                         vnet_hdr->gso_type = VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP;
586                 else
587                         BUG();
588                 if (sinfo->gso_type & SKB_GSO_TCP_ECN)
589                         vnet_hdr->gso_type |= VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN;
590         } else
591                 vnet_hdr->gso_type = VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE;
592
593         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
594                 vnet_hdr->flags = VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM;
595                 vnet_hdr->csum_start = skb_checksum_start_offset(skb);
596                 vnet_hdr->csum_offset = skb->csum_offset;
597         } else if (skb->ip_summed == CHECKSUM_UNNECESSARY) {
598                 vnet_hdr->flags = VIRTIO_NET_HDR_F_DATA_VALID;
599         } /* else everything is zero */
600
601         return 0;
602 }
603
604
605 /* Get packet from user space buffer */
606 static ssize_t macvtap_get_user(struct macvtap_queue *q, struct msghdr *m,
607                                 const struct iovec *iv, unsigned long total_len,
608                                 size_t count, int noblock)
609 {
610         struct sk_buff *skb;
611         struct macvlan_dev *vlan;
612         unsigned long len = total_len;
613         int err;
614         struct virtio_net_hdr vnet_hdr = { 0 };
615         int vnet_hdr_len = 0;
616         int copylen;
617         bool zerocopy = false;
618
619         if (q->flags & IFF_VNET_HDR) {
620                 vnet_hdr_len = q->vnet_hdr_sz;
621
622                 err = -EINVAL;
623                 if (len < vnet_hdr_len)
624                         goto err;
625                 len -= vnet_hdr_len;
626
627                 err = memcpy_fromiovecend((void *)&vnet_hdr, iv, 0,
628                                            sizeof(vnet_hdr));
629                 if (err < 0)
630                         goto err;
631                 if ((vnet_hdr.flags & VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM) &&
632                      vnet_hdr.csum_start + vnet_hdr.csum_offset + 2 >
633                                                         vnet_hdr.hdr_len)
634                         vnet_hdr.hdr_len = vnet_hdr.csum_start +
635                                                 vnet_hdr.csum_offset + 2;
636                 err = -EINVAL;
637                 if (vnet_hdr.hdr_len > len)
638                         goto err;
639         }
640
641         err = -EINVAL;
642         if (unlikely(len < ETH_HLEN))
643                 goto err;
644
645         if (m && m->msg_control && sock_flag(&q->sk, SOCK_ZEROCOPY))
646                 zerocopy = true;
647
648         if (zerocopy) {
649                 /* There are 256 bytes to be copied in skb, so there is enough
650                  * room for skb expand head in case it is used.
651                  * The rest buffer is mapped from userspace.
652                  */
653                 copylen = vnet_hdr.hdr_len;
654                 if (!copylen)
655                         copylen = GOODCOPY_LEN;
656         } else
657                 copylen = len;
658
659         skb = macvtap_alloc_skb(&q->sk, NET_IP_ALIGN, copylen,
660                                 vnet_hdr.hdr_len, noblock, &err);
661         if (!skb)
662                 goto err;
663
664         if (zerocopy) {
665                 err = zerocopy_sg_from_iovec(skb, iv, vnet_hdr_len, count);
666                 skb_shinfo(skb)->tx_flags |= SKBTX_DEV_ZEROCOPY;
667         } else
668                 err = skb_copy_datagram_from_iovec(skb, 0, iv, vnet_hdr_len,
669                                                    len);
670         if (err)
671                 goto err_kfree;
672
673         skb_set_network_header(skb, ETH_HLEN);
674         skb_reset_mac_header(skb);
675         skb->protocol = eth_hdr(skb)->h_proto;
676
677         if (vnet_hdr_len) {
678                 err = macvtap_skb_from_vnet_hdr(skb, &vnet_hdr);
679                 if (err)
680                         goto err_kfree;
681         }
682
683         rcu_read_lock_bh();
684         vlan = rcu_dereference_bh(q->vlan);
685         /* copy skb_ubuf_info for callback when skb has no error */
686         if (zerocopy)
687                 skb_shinfo(skb)->destructor_arg = m->msg_control;
688         if (vlan)
689                 macvlan_start_xmit(skb, vlan->dev);
690         else
691                 kfree_skb(skb);
692         rcu_read_unlock_bh();
693
694         return total_len;
695
696 err_kfree:
697         kfree_skb(skb);
698
699 err:
700         rcu_read_lock_bh();
701         vlan = rcu_dereference_bh(q->vlan);
702         if (vlan)
703                 vlan->dev->stats.tx_dropped++;
704         rcu_read_unlock_bh();
705
706         return err;
707 }
708
709 static ssize_t macvtap_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iv,
710                                  unsigned long count, loff_t pos)
711 {
712         struct file *file = iocb->ki_filp;
713         ssize_t result = -ENOLINK;
714         struct macvtap_queue *q = file->private_data;
715
716         result = macvtap_get_user(q, NULL, iv, iov_length(iv, count), count,
717                                   file->f_flags & O_NONBLOCK);
718         return result;
719 }
720
721 /* Put packet to the user space buffer */
722 static ssize_t macvtap_put_user(struct macvtap_queue *q,
723                                 const struct sk_buff *skb,
724                                 const struct iovec *iv, int len)
725 {
726         struct macvlan_dev *vlan;
727         int ret;
728         int vnet_hdr_len = 0;
729
730         if (q->flags & IFF_VNET_HDR) {
731                 struct virtio_net_hdr vnet_hdr;
732                 vnet_hdr_len = q->vnet_hdr_sz;
733                 if ((len -= vnet_hdr_len) < 0)
734                         return -EINVAL;
735
736                 ret = macvtap_skb_to_vnet_hdr(skb, &vnet_hdr);
737                 if (ret)
738                         return ret;
739
740                 if (memcpy_toiovecend(iv, (void *)&vnet_hdr, 0, sizeof(vnet_hdr)))
741                         return -EFAULT;
742         }
743
744         len = min_t(int, skb->len, len);
745
746         ret = skb_copy_datagram_const_iovec(skb, 0, iv, vnet_hdr_len, len);
747
748         rcu_read_lock_bh();
749         vlan = rcu_dereference_bh(q->vlan);
750         if (vlan)
751                 macvlan_count_rx(vlan, len, ret == 0, 0);
752         rcu_read_unlock_bh();
753
754         return ret ? ret : (len + vnet_hdr_len);
755 }
756
757 static ssize_t macvtap_do_read(struct macvtap_queue *q, struct kiocb *iocb,
758                                const struct iovec *iv, unsigned long len,
759                                int noblock)
760 {
761         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
762         struct sk_buff *skb;
763         ssize_t ret = 0;
764
765         add_wait_queue(sk_sleep(&q->sk), &wait);
766         while (len) {
767                 current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
768
769                 /* Read frames from the queue */
770                 skb = skb_dequeue(&q->sk.sk_receive_queue);
771                 if (!skb) {
772                         if (noblock) {
773                                 ret = -EAGAIN;
774                                 break;
775                         }
776                         if (signal_pending(current)) {
777                                 ret = -ERESTARTSYS;
778                                 break;
779                         }
780                         /* Nothing to read, let's sleep */
781                         schedule();
782                         continue;
783                 }
784                 ret = macvtap_put_user(q, skb, iv, len);
785                 kfree_skb(skb);
786                 break;
787         }
788
789         current->state = TASK_RUNNING;
790         remove_wait_queue(sk_sleep(&q->sk), &wait);
791         return ret;
792 }
793
794 static ssize_t macvtap_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iv,
795                                 unsigned long count, loff_t pos)
796 {
797         struct file *file = iocb->ki_filp;
798         struct macvtap_queue *q = file->private_data;
799         ssize_t len, ret = 0;
800
801         len = iov_length(iv, count);
802         if (len < 0) {
803                 ret = -EINVAL;
804                 goto out;
805         }
806
807         ret = macvtap_do_read(q, iocb, iv, len, file->f_flags & O_NONBLOCK);
808         ret = min_t(ssize_t, ret, len); /* XXX copied from tun.c. Why? */
809 out:
810         return ret;
811 }
812
813 /*
814  * provide compatibility with generic tun/tap interface
815  */
816 static long macvtap_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
817                           unsigned long arg)
818 {
819         struct macvtap_queue *q = file->private_data;
820         struct macvlan_dev *vlan;
821         void __user *argp = (void __user *)arg;
822         struct ifreq __user *ifr = argp;
823         unsigned int __user *up = argp;
824         unsigned int u;
825         int __user *sp = argp;
826         int s;
827         int ret;
828
829         switch (cmd) {
830         case TUNSETIFF:
831                 /* ignore the name, just look at flags */
832                 if (get_user(u, &ifr->ifr_flags))
833                         return -EFAULT;
834
835                 ret = 0;
836                 if ((u & ~IFF_VNET_HDR) != (IFF_NO_PI | IFF_TAP))
837                         ret = -EINVAL;
838                 else
839                         q->flags = u;
840
841                 return ret;
842
843         case TUNGETIFF:
844                 rcu_read_lock_bh();
845                 vlan = rcu_dereference_bh(q->vlan);
846                 if (vlan)
847                         dev_hold(vlan->dev);
848                 rcu_read_unlock_bh();
849
850                 if (!vlan)
851                         return -ENOLINK;
852
853                 ret = 0;
854                 if (copy_to_user(&ifr->ifr_name, vlan->dev->name, IFNAMSIZ) ||
855                     put_user(q->flags, &ifr->ifr_flags))
856                         ret = -EFAULT;
857                 dev_put(vlan->dev);
858                 return ret;
859
860         case TUNGETFEATURES:
861                 if (put_user(IFF_TAP | IFF_NO_PI | IFF_VNET_HDR, up))
862                         return -EFAULT;
863                 return 0;
864
865         case TUNSETSNDBUF:
866                 if (get_user(u, up))
867                         return -EFAULT;
868
869                 q->sk.sk_sndbuf = u;
870                 return 0;
871
872         case TUNGETVNETHDRSZ:
873                 s = q->vnet_hdr_sz;
874                 if (put_user(s, sp))
875                         return -EFAULT;
876                 return 0;
877
878         case TUNSETVNETHDRSZ:
879                 if (get_user(s, sp))
880                         return -EFAULT;
881                 if (s < (int)sizeof(struct virtio_net_hdr))
882                         return -EINVAL;
883
884                 q->vnet_hdr_sz = s;
885                 return 0;
886
887         case TUNSETOFFLOAD:
888                 /* let the user check for future flags */
889                 if (arg & ~(TUN_F_CSUM | TUN_F_TSO4 | TUN_F_TSO6 |
890                             TUN_F_TSO_ECN | TUN_F_UFO))
891                         return -EINVAL;
892
893                 /* TODO: only accept frames with the features that
894                          got enabled for forwarded frames */
895                 if (!(q->flags & IFF_VNET_HDR))
896                         return  -EINVAL;
897                 return 0;
898
899         default:
900                 return -EINVAL;
901         }
902 }
903
904 #ifdef CONFIG_COMPAT
905 static long macvtap_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
906                                  unsigned long arg)
907 {
908         return macvtap_ioctl(file, cmd, (unsigned long)compat_ptr(arg));
909 }
910 #endif
911
912 static const struct file_operations macvtap_fops = {
913         .owner          = THIS_MODULE,
914         .open           = macvtap_open,
915         .release        = macvtap_release,
916         .aio_read       = macvtap_aio_read,
917         .aio_write      = macvtap_aio_write,
918         .poll           = macvtap_poll,
919         .llseek         = no_llseek,
920         .unlocked_ioctl = macvtap_ioctl,
921 #ifdef CONFIG_COMPAT
922         .compat_ioctl   = macvtap_compat_ioctl,
923 #endif
924 };
925
926 static int macvtap_sendmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock,
927                            struct msghdr *m, size_t total_len)
928 {
929         struct macvtap_queue *q = container_of(sock, struct macvtap_queue, sock);
930         return macvtap_get_user(q, m, m->msg_iov, total_len, m->msg_iovlen,
931                             m->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
932 }
933
934 static int macvtap_recvmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock,
935                            struct msghdr *m, size_t total_len,
936                            int flags)
937 {
938         struct macvtap_queue *q = container_of(sock, struct macvtap_queue, sock);
939         int ret;
940         if (flags & ~(MSG_DONTWAIT|MSG_TRUNC))
941                 return -EINVAL;
942         ret = macvtap_do_read(q, iocb, m->msg_iov, total_len,
943                           flags & MSG_DONTWAIT);
944         if (ret > total_len) {
945                 m->msg_flags |= MSG_TRUNC;
946                 ret = flags & MSG_TRUNC ? ret : total_len;
947         }
948         return ret;
949 }
950
951 /* Ops structure to mimic raw sockets with tun */
952 static const struct proto_ops macvtap_socket_ops = {
953         .sendmsg = macvtap_sendmsg,
954         .recvmsg = macvtap_recvmsg,
955 };
956
957 /* Get an underlying socket object from tun file.  Returns error unless file is
958  * attached to a device.  The returned object works like a packet socket, it
959  * can be used for sock_sendmsg/sock_recvmsg.  The caller is responsible for
960  * holding a reference to the file for as long as the socket is in use. */
961 struct socket *macvtap_get_socket(struct file *file)
962 {
963         struct macvtap_queue *q;
964         if (file->f_op != &macvtap_fops)
965                 return ERR_PTR(-EINVAL);
966         q = file->private_data;
967         if (!q)
968                 return ERR_PTR(-EBADFD);
969         return &q->sock;
970 }
971 EXPORT_SYMBOL_GPL(macvtap_get_socket);
972
973 static int macvtap_init(void)
974 {
975         int err;
976
977         err = alloc_chrdev_region(&macvtap_major, 0,
978                                 MACVTAP_NUM_DEVS, "macvtap");
979         if (err)
980                 goto out1;
981
982         cdev_init(&macvtap_cdev, &macvtap_fops);
983         err = cdev_add(&macvtap_cdev, macvtap_major, MACVTAP_NUM_DEVS);
984         if (err)
985                 goto out2;
986
987         macvtap_class = class_create(THIS_MODULE, "macvtap");
988         if (IS_ERR(macvtap_class)) {
989                 err = PTR_ERR(macvtap_class);
990                 goto out3;
991         }
992
993         err = macvlan_link_register(&macvtap_link_ops);
994         if (err)
995                 goto out4;
996
997         return 0;
998
999 out4:
1000         class_unregister(macvtap_class);
1001 out3:
1002         cdev_del(&macvtap_cdev);
1003 out2:
1004         unregister_chrdev_region(macvtap_major, MACVTAP_NUM_DEVS);
1005 out1:
1006         return err;
1007 }
1008 module_init(macvtap_init);
1009
1010 static void macvtap_exit(void)
1011 {
1012         rtnl_link_unregister(&macvtap_link_ops);
1013         class_unregister(macvtap_class);
1014         cdev_del(&macvtap_cdev);
1015         unregister_chrdev_region(macvtap_major, MACVTAP_NUM_DEVS);
1016 }
1017 module_exit(macvtap_exit);
1018
1019 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("macvtap");
1020 MODULE_AUTHOR("Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>");
1021 MODULE_LICENSE("GPL");