[NET] NETNS: Omit net_device->nd_net without CONFIG_NET_NS.
[linux-3.10.git] / drivers / net / loopback.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Pseudo-driver for the loopback interface.
7  *
8  * Version:     @(#)loopback.c  1.0.4b  08/16/93
9  *
10  * Authors:     Ross Biro
11  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
12  *              Donald Becker, <becker@scyld.com>
13  *
14  *              Alan Cox        :       Fixed oddments for NET3.014
15  *              Alan Cox        :       Rejig for NET3.029 snap #3
16  *              Alan Cox        :       Fixed NET3.029 bugs and sped up
17  *              Larry McVoy     :       Tiny tweak to double performance
18  *              Alan Cox        :       Backed out LMV's tweak - the linux mm
19  *                                      can't take it...
20  *              Michael Griffith:       Don't bother computing the checksums
21  *                                      on packets received on the loopback
22  *                                      interface.
23  *              Alexey Kuznetsov:       Potential hang under some extreme
24  *                                      cases removed.
25  *
26  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
27  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
28  *              as published by the Free Software Foundation; either version
29  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
30  */
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/jiffies.h>
33 #include <linux/module.h>
34 #include <linux/interrupt.h>
35 #include <linux/fs.h>
36 #include <linux/types.h>
37 #include <linux/string.h>
38 #include <linux/socket.h>
39 #include <linux/errno.h>
40 #include <linux/fcntl.h>
41 #include <linux/in.h>
42 #include <linux/init.h>
43
44 #include <asm/system.h>
45 #include <asm/uaccess.h>
46 #include <asm/io.h>
47
48 #include <linux/inet.h>
49 #include <linux/netdevice.h>
50 #include <linux/etherdevice.h>
51 #include <linux/skbuff.h>
52 #include <linux/ethtool.h>
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/checksum.h>
55 #include <linux/if_ether.h>     /* For the statistics structure. */
56 #include <linux/if_arp.h>       /* For ARPHRD_ETHER */
57 #include <linux/ip.h>
58 #include <linux/tcp.h>
59 #include <linux/percpu.h>
60 #include <net/net_namespace.h>
61
62 struct pcpu_lstats {
63         unsigned long packets;
64         unsigned long bytes;
65 };
66
67 /* KISS: just allocate small chunks and copy bits.
68  *
69  * So, in fact, this is documentation, explaining what we expect
70  * of largesending device modulo TCP checksum, which is ignored for loopback.
71  */
72
73 #ifdef LOOPBACK_TSO
74 static void emulate_large_send_offload(struct sk_buff *skb)
75 {
76         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
77         struct tcphdr *th = (struct tcphdr *)(skb_network_header(skb) +
78                                               (iph->ihl * 4));
79         unsigned int doffset = (iph->ihl + th->doff) * 4;
80         unsigned int mtu = skb_shinfo(skb)->gso_size + doffset;
81         unsigned int offset = 0;
82         u32 seq = ntohl(th->seq);
83         u16 id  = ntohs(iph->id);
84
85         while (offset + doffset < skb->len) {
86                 unsigned int frag_size = min(mtu, skb->len - offset) - doffset;
87                 struct sk_buff *nskb = alloc_skb(mtu + 32, GFP_ATOMIC);
88
89                 if (!nskb)
90                         break;
91                 skb_reserve(nskb, 32);
92                 skb_set_mac_header(nskb, -ETH_HLEN);
93                 skb_reset_network_header(nskb);
94                 iph = ip_hdr(nskb);
95                 skb_copy_to_linear_data(nskb, skb_network_header(skb),
96                                         doffset);
97                 if (skb_copy_bits(skb,
98                                   doffset + offset,
99                                   nskb->data + doffset,
100                                   frag_size))
101                         BUG();
102                 skb_put(nskb, doffset + frag_size);
103                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
104                 nskb->dev = skb->dev;
105                 nskb->priority = skb->priority;
106                 nskb->protocol = skb->protocol;
107                 nskb->dst = dst_clone(skb->dst);
108                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
109                 nskb->pkt_type = skb->pkt_type;
110
111                 th = (struct tcphdr *)(skb_network_header(nskb) + iph->ihl * 4);
112                 iph->tot_len = htons(frag_size + doffset);
113                 iph->id = htons(id);
114                 iph->check = 0;
115                 iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *) iph, iph->ihl);
116                 th->seq = htonl(seq);
117                 if (offset + doffset + frag_size < skb->len)
118                         th->fin = th->psh = 0;
119                 netif_rx(nskb);
120                 offset += frag_size;
121                 seq += frag_size;
122                 id++;
123         }
124
125         dev_kfree_skb(skb);
126 }
127 #endif /* LOOPBACK_TSO */
128
129 /*
130  * The higher levels take care of making this non-reentrant (it's
131  * called with bh's disabled).
132  */
133 static int loopback_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
134 {
135         struct pcpu_lstats *pcpu_lstats, *lb_stats;
136
137         skb_orphan(skb);
138
139         skb->protocol = eth_type_trans(skb,dev);
140 #ifndef LOOPBACK_MUST_CHECKSUM
141         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
142 #endif
143
144 #ifdef LOOPBACK_TSO
145         if (skb_is_gso(skb)) {
146                 BUG_ON(skb->protocol != htons(ETH_P_IP));
147                 BUG_ON(ip_hdr(skb)->protocol != IPPROTO_TCP);
148
149                 emulate_large_send_offload(skb);
150                 return 0;
151         }
152 #endif
153         dev->last_rx = jiffies;
154
155         /* it's OK to use per_cpu_ptr() because BHs are off */
156         pcpu_lstats = netdev_priv(dev);
157         lb_stats = per_cpu_ptr(pcpu_lstats, smp_processor_id());
158         lb_stats->bytes += skb->len;
159         lb_stats->packets++;
160
161         netif_rx(skb);
162
163         return 0;
164 }
165
166 static struct net_device_stats *get_stats(struct net_device *dev)
167 {
168         const struct pcpu_lstats *pcpu_lstats;
169         struct net_device_stats *stats = &dev->stats;
170         unsigned long bytes = 0;
171         unsigned long packets = 0;
172         int i;
173
174         pcpu_lstats = netdev_priv(dev);
175         for_each_possible_cpu(i) {
176                 const struct pcpu_lstats *lb_stats;
177
178                 lb_stats = per_cpu_ptr(pcpu_lstats, i);
179                 bytes   += lb_stats->bytes;
180                 packets += lb_stats->packets;
181         }
182         stats->rx_packets = packets;
183         stats->tx_packets = packets;
184         stats->rx_bytes = bytes;
185         stats->tx_bytes = bytes;
186         return stats;
187 }
188
189 static u32 always_on(struct net_device *dev)
190 {
191         return 1;
192 }
193
194 static const struct ethtool_ops loopback_ethtool_ops = {
195         .get_link               = always_on,
196         .set_tso                = ethtool_op_set_tso,
197         .get_tx_csum            = always_on,
198         .get_sg                 = always_on,
199         .get_rx_csum            = always_on,
200 };
201
202 static int loopback_dev_init(struct net_device *dev)
203 {
204         struct pcpu_lstats *lstats;
205
206         lstats = alloc_percpu(struct pcpu_lstats);
207         if (!lstats)
208                 return -ENOMEM;
209
210         dev->priv = lstats;
211         return 0;
212 }
213
214 static void loopback_dev_free(struct net_device *dev)
215 {
216         struct pcpu_lstats *lstats = netdev_priv(dev);
217
218         free_percpu(lstats);
219         free_netdev(dev);
220 }
221
222 /*
223  * The loopback device is special. There is only one instance
224  * per network namespace.
225  */
226 static void loopback_setup(struct net_device *dev)
227 {
228         dev->get_stats          = &get_stats;
229         dev->mtu                = (16 * 1024) + 20 + 20 + 12;
230         dev->hard_start_xmit    = loopback_xmit;
231         dev->hard_header_len    = ETH_HLEN;     /* 14   */
232         dev->addr_len           = ETH_ALEN;     /* 6    */
233         dev->tx_queue_len       = 0;
234         dev->type               = ARPHRD_LOOPBACK;      /* 0x0001*/
235         dev->flags              = IFF_LOOPBACK;
236         dev->features           = NETIF_F_SG | NETIF_F_FRAGLIST
237 #ifdef LOOPBACK_TSO
238                 | NETIF_F_TSO
239 #endif
240                 | NETIF_F_NO_CSUM
241                 | NETIF_F_HIGHDMA
242                 | NETIF_F_LLTX
243                 | NETIF_F_NETNS_LOCAL;
244         dev->ethtool_ops        = &loopback_ethtool_ops;
245         dev->header_ops         = &eth_header_ops;
246         dev->init = loopback_dev_init;
247         dev->destructor = loopback_dev_free;
248 }
249
250 /* Setup and register the loopback device. */
251 static __net_init int loopback_net_init(struct net *net)
252 {
253         struct net_device *dev;
254         int err;
255
256         err = -ENOMEM;
257         dev = alloc_netdev(0, "lo", loopback_setup);
258         if (!dev)
259                 goto out;
260
261         dev_net_set(dev, net);
262         err = register_netdev(dev);
263         if (err)
264                 goto out_free_netdev;
265
266         net->loopback_dev = dev;
267         return 0;
268
269
270 out_free_netdev:
271         free_netdev(dev);
272 out:
273         if (net == &init_net)
274                 panic("loopback: Failed to register netdevice: %d\n", err);
275         return err;
276 }
277
278 static __net_exit void loopback_net_exit(struct net *net)
279 {
280         struct net_device *dev = net->loopback_dev;
281
282         unregister_netdev(dev);
283 }
284
285 static struct pernet_operations __net_initdata loopback_net_ops = {
286        .init = loopback_net_init,
287        .exit = loopback_net_exit,
288 };
289
290 static int __init loopback_init(void)
291 {
292         return register_pernet_device(&loopback_net_ops);
293 }
294
295 /* Loopback is special. It should be initialized before any other network
296  * device and network subsystem.
297  */
298 fs_initcall(loopback_init);