[VLAN]: Avoid a 4-order allocation.
[linux-2.6.git] / include / linux / if_vlan.h
1 /*
2  * VLAN         An implementation of 802.1Q VLAN tagging.
3  *
4  * Authors:     Ben Greear <greearb@candelatech.com>
5  *
6  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
7  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
8  *              as published by the Free Software Foundation; either version
9  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  */
12
13 #ifndef _LINUX_IF_VLAN_H_
14 #define _LINUX_IF_VLAN_H_
15
16 #ifdef __KERNEL__
17
18 /* externally defined structs */
19 struct vlan_group;
20 struct net_device;
21 struct packet_type;
22 struct vlan_collection;
23 struct vlan_dev_info;
24 struct hlist_node;
25
26 #include <linux/netdevice.h>
27 #include <linux/etherdevice.h>
28
29 #define VLAN_HLEN       4               /* The additional bytes (on top of the Ethernet header)
30                                          * that VLAN requires.
31                                          */
32 #define VLAN_ETH_ALEN   6               /* Octets in one ethernet addr   */
33 #define VLAN_ETH_HLEN   18              /* Total octets in header.       */
34 #define VLAN_ETH_ZLEN   64              /* Min. octets in frame sans FCS */
35
36 /*
37  * According to 802.3ac, the packet can be 4 bytes longer. --Klika Jan
38  */
39 #define VLAN_ETH_DATA_LEN       1500    /* Max. octets in payload        */
40 #define VLAN_ETH_FRAME_LEN      1518    /* Max. octets in frame sans FCS */
41
42 struct vlan_ethhdr {
43    unsigned char        h_dest[ETH_ALEN];          /* destination eth addr      */
44    unsigned char        h_source[ETH_ALEN];        /* source ether addr */
45    __be16               h_vlan_proto;              /* Should always be 0x8100 */
46    __be16               h_vlan_TCI;                /* Encapsulates priority and VLAN ID */
47    __be16               h_vlan_encapsulated_proto; /* packet type ID field (or len) */
48 };
49
50 #include <linux/skbuff.h>
51
52 static inline struct vlan_ethhdr *vlan_eth_hdr(const struct sk_buff *skb)
53 {
54         return (struct vlan_ethhdr *)skb->mac.raw;
55 }
56
57 struct vlan_hdr {
58    __be16               h_vlan_TCI;                /* Encapsulates priority and VLAN ID */
59    __be16               h_vlan_encapsulated_proto; /* packet type ID field (or len) */
60 };
61
62 #define VLAN_VID_MASK   0xfff
63
64 /* found in socket.c */
65 extern void vlan_ioctl_set(int (*hook)(void __user *));
66
67 #define VLAN_NAME "vlan"
68
69 /* if this changes, algorithm will have to be reworked because this
70  * depends on completely exhausting the VLAN identifier space.  Thus
71  * it gives constant time look-up, but in many cases it wastes memory.
72  */
73 #define VLAN_GROUP_ARRAY_LEN          4096
74 #define VLAN_GROUP_ARRAY_SPLIT_PARTS  8
75 #define VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN     (VLAN_GROUP_ARRAY_LEN/VLAN_GROUP_ARRAY_SPLIT_PARTS)
76
77 struct vlan_group {
78         int real_dev_ifindex; /* The ifindex of the ethernet(like) device the vlan is attached to. */
79         struct hlist_node       hlist;  /* linked list */
80         struct net_device **vlan_devices_arrays[VLAN_GROUP_ARRAY_SPLIT_PARTS];
81         struct rcu_head         rcu;
82 };
83
84 static inline struct net_device *vlan_group_get_device(struct vlan_group *vg, int vlan_id)
85 {
86         struct net_device **array;
87         array = vg->vlan_devices_arrays[vlan_id / VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN];
88         return array[vlan_id % VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN];
89 }
90
91 static inline void vlan_group_set_device(struct vlan_group *vg, int vlan_id,
92                                          struct net_device *dev)
93 {
94         struct net_device **array;
95         if (!vg)
96                 return;
97         array = vg->vlan_devices_arrays[vlan_id / VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN];
98         array[vlan_id % VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN] = dev;
99 }
100
101 struct vlan_priority_tci_mapping {
102         unsigned long priority;
103         unsigned short vlan_qos; /* This should be shifted when first set, so we only do it
104                                   * at provisioning time.
105                                   * ((skb->priority << 13) & 0xE000)
106                                   */
107         struct vlan_priority_tci_mapping *next;
108 };
109
110 /* Holds information that makes sense if this device is a VLAN device. */
111 struct vlan_dev_info {
112         /** This will be the mapping that correlates skb->priority to
113          * 3 bits of VLAN QOS tags...
114          */
115         unsigned long ingress_priority_map[8];
116         struct vlan_priority_tci_mapping *egress_priority_map[16]; /* hash table */
117
118         unsigned short vlan_id;        /*  The VLAN Identifier for this interface. */
119         unsigned short flags;          /* (1 << 0) re_order_header   This option will cause the
120                                         *   VLAN code to move around the ethernet header on
121                                         *   ingress to make the skb look **exactly** like it
122                                         *   came in from an ethernet port.  This destroys some of
123                                         *   the VLAN information in the skb, but it fixes programs
124                                         *   like DHCP that use packet-filtering and don't understand
125                                         *   802.1Q
126                                         */
127         struct dev_mc_list *old_mc_list;  /* old multi-cast list for the VLAN interface..
128                                            * we save this so we can tell what changes were
129                                            * made, in order to feed the right changes down
130                                            * to the real hardware...
131                                            */
132         int old_allmulti;               /* similar to above. */
133         int old_promiscuity;            /* similar to above. */
134         struct net_device *real_dev;    /* the underlying device/interface */
135         struct proc_dir_entry *dent;    /* Holds the proc data */
136         unsigned long cnt_inc_headroom_on_tx; /* How many times did we have to grow the skb on TX. */
137         unsigned long cnt_encap_on_xmit;      /* How many times did we have to encapsulate the skb on TX. */
138         struct net_device_stats dev_stats; /* Device stats (rx-bytes, tx-pkts, etc...) */
139 };
140
141 #define VLAN_DEV_INFO(x) ((struct vlan_dev_info *)(x->priv))
142
143 /* inline functions */
144
145 static inline struct net_device_stats *vlan_dev_get_stats(struct net_device *dev)
146 {
147         return &(VLAN_DEV_INFO(dev)->dev_stats);
148 }
149
150 static inline __u32 vlan_get_ingress_priority(struct net_device *dev,
151                                               unsigned short vlan_tag)
152 {
153         struct vlan_dev_info *vip = VLAN_DEV_INFO(dev);
154
155         return vip->ingress_priority_map[(vlan_tag >> 13) & 0x7];
156 }
157
158 /* VLAN tx hw acceleration helpers. */
159 struct vlan_skb_tx_cookie {
160         u32     magic;
161         u32     vlan_tag;
162 };
163
164 #define VLAN_TX_COOKIE_MAGIC    0x564c414e      /* "VLAN" in ascii. */
165 #define VLAN_TX_SKB_CB(__skb)   ((struct vlan_skb_tx_cookie *)&((__skb)->cb[0]))
166 #define vlan_tx_tag_present(__skb) \
167         (VLAN_TX_SKB_CB(__skb)->magic == VLAN_TX_COOKIE_MAGIC)
168 #define vlan_tx_tag_get(__skb)  (VLAN_TX_SKB_CB(__skb)->vlan_tag)
169
170 /* VLAN rx hw acceleration helper.  This acts like netif_{rx,receive_skb}(). */
171 static inline int __vlan_hwaccel_rx(struct sk_buff *skb,
172                                     struct vlan_group *grp,
173                                     unsigned short vlan_tag, int polling)
174 {
175         struct net_device_stats *stats;
176
177         if (skb_bond_should_drop(skb)) {
178                 dev_kfree_skb_any(skb);
179                 return NET_RX_DROP;
180         }
181
182         skb->dev = vlan_group_get_device(grp, vlan_tag & VLAN_VID_MASK);
183         if (skb->dev == NULL) {
184                 dev_kfree_skb_any(skb);
185
186                 /* Not NET_RX_DROP, this is not being dropped
187                  * due to congestion.
188                  */
189                 return 0;
190         }
191
192         skb->dev->last_rx = jiffies;
193
194         stats = vlan_dev_get_stats(skb->dev);
195         stats->rx_packets++;
196         stats->rx_bytes += skb->len;
197
198         skb->priority = vlan_get_ingress_priority(skb->dev, vlan_tag);
199         switch (skb->pkt_type) {
200         case PACKET_BROADCAST:
201                 break;
202
203         case PACKET_MULTICAST:
204                 stats->multicast++;
205                 break;
206
207         case PACKET_OTHERHOST:
208                 /* Our lower layer thinks this is not local, let's make sure.
209                  * This allows the VLAN to have a different MAC than the underlying
210                  * device, and still route correctly.
211                  */
212                 if (!compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest,
213                                         skb->dev->dev_addr))
214                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
215                 break;
216         };
217
218         return (polling ? netif_receive_skb(skb) : netif_rx(skb));
219 }
220
221 static inline int vlan_hwaccel_rx(struct sk_buff *skb,
222                                   struct vlan_group *grp,
223                                   unsigned short vlan_tag)
224 {
225         return __vlan_hwaccel_rx(skb, grp, vlan_tag, 0);
226 }
227
228 static inline int vlan_hwaccel_receive_skb(struct sk_buff *skb,
229                                            struct vlan_group *grp,
230                                            unsigned short vlan_tag)
231 {
232         return __vlan_hwaccel_rx(skb, grp, vlan_tag, 1);
233 }
234
235 /**
236  * __vlan_put_tag - regular VLAN tag inserting
237  * @skb: skbuff to tag
238  * @tag: VLAN tag to insert
239  *
240  * Inserts the VLAN tag into @skb as part of the payload
241  * Returns a VLAN tagged skb. If a new skb is created, @skb is freed.
242  * 
243  * Following the skb_unshare() example, in case of error, the calling function
244  * doesn't have to worry about freeing the original skb.
245  */
246 static inline struct sk_buff *__vlan_put_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short tag)
247 {
248         struct vlan_ethhdr *veth;
249
250         if (skb_headroom(skb) < VLAN_HLEN) {
251                 struct sk_buff *sk_tmp = skb;
252                 skb = skb_realloc_headroom(sk_tmp, VLAN_HLEN);
253                 kfree_skb(sk_tmp);
254                 if (!skb) {
255                         printk(KERN_ERR "vlan: failed to realloc headroom\n");
256                         return NULL;
257                 }
258         } else {
259                 skb = skb_unshare(skb, GFP_ATOMIC);
260                 if (!skb) {
261                         printk(KERN_ERR "vlan: failed to unshare skbuff\n");
262                         return NULL;
263                 }
264         }
265
266         veth = (struct vlan_ethhdr *)skb_push(skb, VLAN_HLEN);
267
268         /* Move the mac addresses to the beginning of the new header. */
269         memmove(skb->data, skb->data + VLAN_HLEN, 2 * VLAN_ETH_ALEN);
270
271         /* first, the ethernet type */
272         veth->h_vlan_proto = __constant_htons(ETH_P_8021Q);
273
274         /* now, the tag */
275         veth->h_vlan_TCI = htons(tag);
276
277         skb->protocol = __constant_htons(ETH_P_8021Q);
278         skb->mac.raw -= VLAN_HLEN;
279         skb->nh.raw -= VLAN_HLEN;
280
281         return skb;
282 }
283
284 /**
285  * __vlan_hwaccel_put_tag - hardware accelerated VLAN inserting
286  * @skb: skbuff to tag
287  * @tag: VLAN tag to insert
288  *
289  * Puts the VLAN tag in @skb->cb[] and lets the device do the rest
290  */
291 static inline struct sk_buff *__vlan_hwaccel_put_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short tag)
292 {
293         struct vlan_skb_tx_cookie *cookie;
294
295         cookie = VLAN_TX_SKB_CB(skb);
296         cookie->magic = VLAN_TX_COOKIE_MAGIC;
297         cookie->vlan_tag = tag;
298
299         return skb;
300 }
301
302 #define HAVE_VLAN_PUT_TAG
303
304 /**
305  * vlan_put_tag - inserts VLAN tag according to device features
306  * @skb: skbuff to tag
307  * @tag: VLAN tag to insert
308  *
309  * Assumes skb->dev is the target that will xmit this frame.
310  * Returns a VLAN tagged skb.
311  */
312 static inline struct sk_buff *vlan_put_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short tag)
313 {
314         if (skb->dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_TX) {
315                 return __vlan_hwaccel_put_tag(skb, tag);
316         } else {
317                 return __vlan_put_tag(skb, tag);
318         }
319 }
320
321 /**
322  * __vlan_get_tag - get the VLAN ID that is part of the payload
323  * @skb: skbuff to query
324  * @tag: buffer to store vlaue
325  * 
326  * Returns error if the skb is not of VLAN type
327  */
328 static inline int __vlan_get_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short *tag)
329 {
330         struct vlan_ethhdr *veth = (struct vlan_ethhdr *)skb->data;
331
332         if (veth->h_vlan_proto != __constant_htons(ETH_P_8021Q)) {
333                 return -EINVAL;
334         }
335
336         *tag = ntohs(veth->h_vlan_TCI);
337
338         return 0;
339 }
340
341 /**
342  * __vlan_hwaccel_get_tag - get the VLAN ID that is in @skb->cb[]
343  * @skb: skbuff to query
344  * @tag: buffer to store vlaue
345  * 
346  * Returns error if @skb->cb[] is not set correctly
347  */
348 static inline int __vlan_hwaccel_get_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short *tag)
349 {
350         struct vlan_skb_tx_cookie *cookie;
351
352         cookie = VLAN_TX_SKB_CB(skb);
353         if (cookie->magic == VLAN_TX_COOKIE_MAGIC) {
354                 *tag = cookie->vlan_tag;
355                 return 0;
356         } else {
357                 *tag = 0;
358                 return -EINVAL;
359         }
360 }
361
362 #define HAVE_VLAN_GET_TAG
363
364 /**
365  * vlan_get_tag - get the VLAN ID from the skb
366  * @skb: skbuff to query
367  * @tag: buffer to store vlaue
368  * 
369  * Returns error if the skb is not VLAN tagged
370  */
371 static inline int vlan_get_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short *tag)
372 {
373         if (skb->dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_TX) {
374                 return __vlan_hwaccel_get_tag(skb, tag);
375         } else {
376                 return __vlan_get_tag(skb, tag);
377         }
378 }
379
380 #endif /* __KERNEL__ */
381
382 /* VLAN IOCTLs are found in sockios.h */
383
384 /* Passed in vlan_ioctl_args structure to determine behaviour. */
385 enum vlan_ioctl_cmds {
386         ADD_VLAN_CMD,
387         DEL_VLAN_CMD,
388         SET_VLAN_INGRESS_PRIORITY_CMD,
389         SET_VLAN_EGRESS_PRIORITY_CMD,
390         GET_VLAN_INGRESS_PRIORITY_CMD,
391         GET_VLAN_EGRESS_PRIORITY_CMD,
392         SET_VLAN_NAME_TYPE_CMD,
393         SET_VLAN_FLAG_CMD,
394         GET_VLAN_REALDEV_NAME_CMD, /* If this works, you know it's a VLAN device, btw */
395         GET_VLAN_VID_CMD /* Get the VID of this VLAN (specified by name) */
396 };
397
398 enum vlan_name_types {
399         VLAN_NAME_TYPE_PLUS_VID, /* Name will look like:  vlan0005 */
400         VLAN_NAME_TYPE_RAW_PLUS_VID, /* name will look like:  eth1.0005 */
401         VLAN_NAME_TYPE_PLUS_VID_NO_PAD, /* Name will look like:  vlan5 */
402         VLAN_NAME_TYPE_RAW_PLUS_VID_NO_PAD, /* Name will look like:  eth0.5 */
403         VLAN_NAME_TYPE_HIGHEST
404 };
405
406 struct vlan_ioctl_args {
407         int cmd; /* Should be one of the vlan_ioctl_cmds enum above. */
408         char device1[24];
409
410         union {
411                 char device2[24];
412                 int VID;
413                 unsigned int skb_priority;
414                 unsigned int name_type;
415                 unsigned int bind_type;
416                 unsigned int flag; /* Matches vlan_dev_info flags */
417         } u;
418
419         short vlan_qos;   
420 };
421
422 #endif /* !(_LINUX_IF_VLAN_H_) */