vxlan: fix race caused by dropping rtnl_unlock
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / net / vxlan.c
1 /*
2  * VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network
3  *
4  * Copyright (c) 2012-2013 Vyatta Inc.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * TODO
11  *  - IPv6 (not in RFC)
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
15
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/skbuff.h>
22 #include <linux/rculist.h>
23 #include <linux/netdevice.h>
24 #include <linux/in.h>
25 #include <linux/ip.h>
26 #include <linux/udp.h>
27 #include <linux/igmp.h>
28 #include <linux/etherdevice.h>
29 #include <linux/if_ether.h>
30 #include <linux/hash.h>
31 #include <linux/ethtool.h>
32 #include <net/arp.h>
33 #include <net/ndisc.h>
34 #include <net/ip.h>
35 #include <net/ip_tunnels.h>
36 #include <net/icmp.h>
37 #include <net/udp.h>
38 #include <net/rtnetlink.h>
39 #include <net/route.h>
40 #include <net/dsfield.h>
41 #include <net/inet_ecn.h>
42 #include <net/net_namespace.h>
43 #include <net/netns/generic.h>
44
45 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
46
47 #define PORT_HASH_BITS  8
48 #define PORT_HASH_SIZE  (1<<PORT_HASH_BITS)
49 #define VNI_HASH_BITS   10
50 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
51 #define FDB_HASH_BITS   8
52 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
53 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
54 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
55
56 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
57 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
58 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
59 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
60
61 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
62
63 /* VXLAN protocol header */
64 struct vxlanhdr {
65         __be32 vx_flags;
66         __be32 vx_vni;
67 };
68
69 /* UDP port for VXLAN traffic.
70  * The IANA assigned port is 4789, but the Linux default is 8472
71  * for compatability with early adopters.
72  */
73 static unsigned int vxlan_port __read_mostly = 8472;
74 module_param_named(udp_port, vxlan_port, uint, 0444);
75 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
76
77 static bool log_ecn_error = true;
78 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
79 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
80
81 static unsigned int vxlan_net_id;
82
83 /* per UDP socket information */
84 struct vxlan_sock {
85         struct hlist_node hlist;
86         struct rcu_head   rcu;
87         struct work_struct del_work;
88         atomic_t          refcnt;
89         struct socket     *sock;
90         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
91 };
92
93 /* per-network namespace private data for this module */
94 struct vxlan_net {
95         struct list_head  vxlan_list;
96         struct hlist_head sock_list[PORT_HASH_SIZE];
97         spinlock_t        sock_lock;
98 };
99
100 struct vxlan_rdst {
101         __be32                   remote_ip;
102         __be16                   remote_port;
103         u32                      remote_vni;
104         u32                      remote_ifindex;
105         struct vxlan_rdst       *remote_next;
106 };
107
108 /* Forwarding table entry */
109 struct vxlan_fdb {
110         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
111         struct rcu_head   rcu;
112         unsigned long     updated;      /* jiffies */
113         unsigned long     used;
114         struct vxlan_rdst remote;
115         u16               state;        /* see ndm_state */
116         u8                flags;        /* see ndm_flags */
117         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
118 };
119
120 /* Pseudo network device */
121 struct vxlan_dev {
122         struct hlist_node hlist;        /* vni hash table */
123         struct list_head  next;         /* vxlan's per namespace list */
124         struct vxlan_sock *vn_sock;     /* listening socket */
125         struct net_device *dev;
126         struct vxlan_rdst default_dst;  /* default destination */
127         __be32            saddr;        /* source address */
128         __be16            dst_port;
129         __u16             port_min;     /* source port range */
130         __u16             port_max;
131         __u8              tos;          /* TOS override */
132         __u8              ttl;
133         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
134
135         struct work_struct sock_work;
136         struct work_struct igmp_work;
137
138         unsigned long     age_interval;
139         struct timer_list age_timer;
140         spinlock_t        hash_lock;
141         unsigned int      addrcnt;
142         unsigned int      addrmax;
143
144         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
145 };
146
147 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
148 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
149 #define VXLAN_F_RSC     0x04
150 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
151 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
152
153 /* salt for hash table */
154 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
155 static struct workqueue_struct *vxlan_wq;
156
157 static void vxlan_sock_work(struct work_struct *work);
158
159 /* Virtual Network hash table head */
160 static inline struct hlist_head *vni_head(struct vxlan_sock *vs, u32 id)
161 {
162         return &vs->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
163 }
164
165 /* Socket hash table head */
166 static inline struct hlist_head *vs_head(struct net *net, __be16 port)
167 {
168         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
169
170         return &vn->sock_list[hash_32(ntohs(port), PORT_HASH_BITS)];
171 }
172
173 /* Find VXLAN socket based on network namespace and UDP port */
174 static struct vxlan_sock *vxlan_find_port(struct net *net, __be16 port)
175 {
176         struct vxlan_sock *vs;
177
178         hlist_for_each_entry_rcu(vs, vs_head(net, port), hlist) {
179                 if (inet_sk(vs->sock->sk)->inet_sport == port)
180                         return vs;
181         }
182         return NULL;
183 }
184
185 /* Look up VNI in a per net namespace table */
186 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id, __be16 port)
187 {
188         struct vxlan_sock *vs;
189         struct vxlan_dev *vxlan;
190
191         vs = vxlan_find_port(net, port);
192         if (!vs)
193                 return NULL;
194
195         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(vs, id), hlist) {
196                 if (vxlan->default_dst.remote_vni == id)
197                         return vxlan;
198         }
199
200         return NULL;
201 }
202
203 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
204 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
205                            const struct vxlan_fdb *fdb,
206                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags,
207                            const struct vxlan_rdst *rdst)
208 {
209         unsigned long now = jiffies;
210         struct nda_cacheinfo ci;
211         struct nlmsghdr *nlh;
212         struct ndmsg *ndm;
213         bool send_ip, send_eth;
214
215         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
216         if (nlh == NULL)
217                 return -EMSGSIZE;
218
219         ndm = nlmsg_data(nlh);
220         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
221
222         send_eth = send_ip = true;
223
224         if (type == RTM_GETNEIGH) {
225                 ndm->ndm_family = AF_INET;
226                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
227                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
228         } else
229                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
230         ndm->ndm_state = fdb->state;
231         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
232         ndm->ndm_flags = fdb->flags;
233         ndm->ndm_type = NDA_DST;
234
235         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
236                 goto nla_put_failure;
237
238         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
239                 goto nla_put_failure;
240
241         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan->dst_port &&
242             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
243                 goto nla_put_failure;
244         if (rdst->remote_vni != vxlan->default_dst.remote_vni &&
245             nla_put_be32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
246                 goto nla_put_failure;
247         if (rdst->remote_ifindex &&
248             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
249                 goto nla_put_failure;
250
251         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
252         ci.ndm_confirmed = 0;
253         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
254         ci.ndm_refcnt    = 0;
255
256         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
257                 goto nla_put_failure;
258
259         return nlmsg_end(skb, nlh);
260
261 nla_put_failure:
262         nlmsg_cancel(skb, nlh);
263         return -EMSGSIZE;
264 }
265
266 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
267 {
268         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
269                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
270                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
271                 + nla_total_size(sizeof(__be16)) /* NDA_PORT */
272                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
273                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
274                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
275 }
276
277 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
278                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
279 {
280         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
281         struct sk_buff *skb;
282         int err = -ENOBUFS;
283
284         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
285         if (skb == NULL)
286                 goto errout;
287
288         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, &fdb->remote);
289         if (err < 0) {
290                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
291                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
292                 kfree_skb(skb);
293                 goto errout;
294         }
295
296         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
297         return;
298 errout:
299         if (err < 0)
300                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
301 }
302
303 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
304 {
305         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
306         struct vxlan_fdb f;
307
308         memset(&f, 0, sizeof f);
309         f.state = NUD_STALE;
310         f.remote.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
311         f.remote.remote_vni = VXLAN_N_VID;
312
313         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
314 }
315
316 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
317 {
318         struct vxlan_fdb        f;
319
320         memset(&f, 0, sizeof f);
321         f.state = NUD_STALE;
322         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
323
324         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
325 }
326
327 /* Hash Ethernet address */
328 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
329 {
330         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
331
332         /* only want 6 bytes */
333 #ifdef __BIG_ENDIAN
334         value >>= 16;
335 #else
336         value <<= 16;
337 #endif
338         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
339 }
340
341 /* Hash chain to use given mac address */
342 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
343                                                 const u8 *mac)
344 {
345         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
346 }
347
348 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
349 static struct vxlan_fdb *__vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
350                                         const u8 *mac)
351
352 {
353         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
354         struct vxlan_fdb *f;
355
356         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
357                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
358                         return f;
359         }
360
361         return NULL;
362 }
363
364 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
365                                         const u8 *mac)
366 {
367         struct vxlan_fdb *f;
368
369         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
370         if (f)
371                 f->used = jiffies;
372
373         return f;
374 }
375
376 /* Add/update destinations for multicast */
377 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
378                             __be32 ip, __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
379 {
380         struct vxlan_rdst *rd_prev, *rd;
381
382         rd_prev = NULL;
383         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
384                 if (rd->remote_ip == ip &&
385                     rd->remote_port == port &&
386                     rd->remote_vni == vni &&
387                     rd->remote_ifindex == ifindex)
388                         return 0;
389                 rd_prev = rd;
390         }
391         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
392         if (rd == NULL)
393                 return -ENOBUFS;
394         rd->remote_ip = ip;
395         rd->remote_port = port;
396         rd->remote_vni = vni;
397         rd->remote_ifindex = ifindex;
398         rd->remote_next = NULL;
399         rd_prev->remote_next = rd;
400         return 1;
401 }
402
403 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
404 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
405                             const u8 *mac, __be32 ip,
406                             __u16 state, __u16 flags,
407                             __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex,
408                             __u8 ndm_flags)
409 {
410         struct vxlan_fdb *f;
411         int notify = 0;
412
413         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
414         if (f) {
415                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
416                         netdev_dbg(vxlan->dev,
417                                    "lost race to create %pM\n", mac);
418                         return -EEXIST;
419                 }
420                 if (f->state != state) {
421                         f->state = state;
422                         f->updated = jiffies;
423                         notify = 1;
424                 }
425                 if (f->flags != ndm_flags) {
426                         f->flags = ndm_flags;
427                         f->updated = jiffies;
428                         notify = 1;
429                 }
430                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
431                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
432                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
433
434                         if (rc < 0)
435                                 return rc;
436                         notify |= rc;
437                 }
438         } else {
439                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
440                         return -ENOENT;
441
442                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
443                         return -ENOSPC;
444
445                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
446                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
447                 if (!f)
448                         return -ENOMEM;
449
450                 notify = 1;
451                 f->remote.remote_ip = ip;
452                 f->remote.remote_port = port;
453                 f->remote.remote_vni = vni;
454                 f->remote.remote_ifindex = ifindex;
455                 f->remote.remote_next = NULL;
456                 f->state = state;
457                 f->flags = ndm_flags;
458                 f->updated = f->used = jiffies;
459                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
460
461                 ++vxlan->addrcnt;
462                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
463                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
464         }
465
466         if (notify)
467                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
468
469         return 0;
470 }
471
472 static void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
473 {
474         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
475
476         while (f->remote.remote_next) {
477                 struct vxlan_rdst *rd = f->remote.remote_next;
478
479                 f->remote.remote_next = rd->remote_next;
480                 kfree(rd);
481         }
482         kfree(f);
483 }
484
485 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
486 {
487         netdev_dbg(vxlan->dev,
488                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
489
490         --vxlan->addrcnt;
491         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
492
493         hlist_del_rcu(&f->hlist);
494         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
495 }
496
497 /* Add static entry (via netlink) */
498 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
499                          struct net_device *dev,
500                          const unsigned char *addr, u16 flags)
501 {
502         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
503         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
504         __be32 ip;
505         __be16 port;
506         u32 vni, ifindex;
507         int err;
508
509         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
510                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
511                         ndm->ndm_state);
512                 return -EINVAL;
513         }
514
515         if (tb[NDA_DST] == NULL)
516                 return -EINVAL;
517
518         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
519                 return -EAFNOSUPPORT;
520
521         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
522
523         if (tb[NDA_PORT]) {
524                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(__be16))
525                         return -EINVAL;
526                 port = nla_get_be16(tb[NDA_PORT]);
527         } else
528                 port = vxlan->dst_port;
529
530         if (tb[NDA_VNI]) {
531                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
532                         return -EINVAL;
533                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
534         } else
535                 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
536
537         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
538                 struct net_device *tdev;
539
540                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
541                         return -EINVAL;
542                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
543                 tdev = dev_get_by_index(net, ifindex);
544                 if (!tdev)
545                         return -EADDRNOTAVAIL;
546                 dev_put(tdev);
547         } else
548                 ifindex = 0;
549
550         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
551         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags,
552                                port, vni, ifindex, ndm->ndm_flags);
553         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
554
555         return err;
556 }
557
558 /* Delete entry (via netlink) */
559 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
560                             struct net_device *dev,
561                             const unsigned char *addr)
562 {
563         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
564         struct vxlan_fdb *f;
565         int err = -ENOENT;
566
567         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
568         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
569         if (f) {
570                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
571                 err = 0;
572         }
573         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
574
575         return err;
576 }
577
578 /* Dump forwarding table */
579 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
580                           struct net_device *dev, int idx)
581 {
582         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
583         unsigned int h;
584
585         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
586                 struct vxlan_fdb *f;
587                 int err;
588
589                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
590                         struct vxlan_rdst *rd;
591                         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
592                                 if (idx < cb->args[0])
593                                         goto skip;
594
595                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
596                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
597                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
598                                                      RTM_NEWNEIGH,
599                                                      NLM_F_MULTI, rd);
600                                 if (err < 0)
601                                         break;
602 skip:
603                                 ++idx;
604                         }
605                 }
606         }
607
608         return idx;
609 }
610
611 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
612  * and Tunnel endpoint.
613  * Return true if packet is bogus and should be droppped.
614  */
615 static bool vxlan_snoop(struct net_device *dev,
616                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
617 {
618         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
619         struct vxlan_fdb *f;
620
621         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
622         if (likely(f)) {
623                 if (likely(f->remote.remote_ip == src_ip))
624                         return false;
625
626                 /* Don't migrate static entries, drop packets */
627                 if (f->state & NUD_NOARP)
628                         return true;
629
630                 if (net_ratelimit())
631                         netdev_info(dev,
632                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
633                                     src_mac, &f->remote.remote_ip, &src_ip);
634
635                 f->remote.remote_ip = src_ip;
636                 f->updated = jiffies;
637                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
638         } else {
639                 /* learned new entry */
640                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
641
642                 /* close off race between vxlan_flush and incoming packets */
643                 if (netif_running(dev))
644                         vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
645                                          NUD_REACHABLE,
646                                          NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
647                                          vxlan->dst_port,
648                                          vxlan->default_dst.remote_vni,
649                                          0, NTF_SELF);
650                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
651         }
652
653         return false;
654 }
655
656
657 /* See if multicast group is already in use by other ID */
658 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn, __be32 remote_ip)
659 {
660         struct vxlan_dev *vxlan;
661
662         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next) {
663                 if (!netif_running(vxlan->dev))
664                         continue;
665
666                 if (vxlan->default_dst.remote_ip == remote_ip)
667                         return true;
668         }
669
670         return false;
671 }
672
673 static void vxlan_sock_hold(struct vxlan_sock *vs)
674 {
675         atomic_inc(&vs->refcnt);
676 }
677
678 static void vxlan_sock_release(struct vxlan_net *vn, struct vxlan_sock *vs)
679 {
680         if (!atomic_dec_and_test(&vs->refcnt))
681                 return;
682
683         spin_lock(&vn->sock_lock);
684         hlist_del_rcu(&vs->hlist);
685         spin_unlock(&vn->sock_lock);
686
687         queue_work(vxlan_wq, &vs->del_work);
688 }
689
690 /* Callback to update multicast group membership.
691  * Scheduled when vxlan goes up/down.
692  */
693 static void vxlan_igmp_work(struct work_struct *work)
694 {
695         struct vxlan_dev *vxlan = container_of(work, struct vxlan_dev, igmp_work);
696         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(vxlan->dev), vxlan_net_id);
697         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
698         struct sock *sk = vs->sock->sk;
699         struct ip_mreqn mreq = {
700                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->default_dst.remote_ip,
701                 .imr_ifindex            = vxlan->default_dst.remote_ifindex,
702         };
703
704         lock_sock(sk);
705         if (vxlan_group_used(vn, vxlan->default_dst.remote_ip))
706                 ip_mc_join_group(sk, &mreq);
707         else
708                 ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
709         release_sock(sk);
710
711         vxlan_sock_release(vn, vs);
712         dev_put(vxlan->dev);
713 }
714
715 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
716 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
717 {
718         struct iphdr *oip;
719         struct vxlanhdr *vxh;
720         struct vxlan_dev *vxlan;
721         struct pcpu_tstats *stats;
722         __be16 port;
723         __u32 vni;
724         int err;
725
726         /* pop off outer UDP header */
727         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
728
729         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
730         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
731                 goto error;
732
733         /* Drop packets with reserved bits set */
734         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
735         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
736             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
737                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
738                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
739                 goto error;
740         }
741
742         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
743
744         /* Is this VNI defined? */
745         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
746         port = inet_sk(sk)->inet_sport;
747         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni, port);
748         if (!vxlan) {
749                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d port %u\n",
750                            vni, ntohs(port));
751                 goto drop;
752         }
753
754         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
755                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
756                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
757                 goto drop;
758         }
759
760         skb_reset_mac_header(skb);
761
762         /* Re-examine inner Ethernet packet */
763         oip = ip_hdr(skb);
764         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
765
766         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
767         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
768                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
769                 goto drop;
770
771         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN) &&
772             vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source))
773                 goto drop;
774
775         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
776         skb_reset_network_header(skb);
777
778         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
779          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
780          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
781          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
782          */
783         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
784             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
785                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
786
787         skb->encapsulation = 0;
788
789         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
790         if (unlikely(err)) {
791                 if (log_ecn_error)
792                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
793                                              &oip->saddr, oip->tos);
794                 if (err > 1) {
795                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
796                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
797                         goto drop;
798                 }
799         }
800
801         stats = this_cpu_ptr(vxlan->dev->tstats);
802         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
803         stats->rx_packets++;
804         stats->rx_bytes += skb->len;
805         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
806
807         netif_rx(skb);
808
809         return 0;
810 error:
811         /* Put UDP header back */
812         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
813
814         return 1;
815 drop:
816         /* Consume bad packet */
817         kfree_skb(skb);
818         return 0;
819 }
820
821 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
822 {
823         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
824         struct arphdr *parp;
825         u8 *arpptr, *sha;
826         __be32 sip, tip;
827         struct neighbour *n;
828
829         if (dev->flags & IFF_NOARP)
830                 goto out;
831
832         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
833                 dev->stats.tx_dropped++;
834                 goto out;
835         }
836         parp = arp_hdr(skb);
837
838         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
839              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
840             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
841             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
842             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
843             parp->ar_pln != 4)
844                 goto out;
845         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
846         sha = arpptr;
847         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
848         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
849         arpptr += sizeof(sip);
850         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
851         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
852
853         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
854             ipv4_is_multicast(tip))
855                 goto out;
856
857         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
858
859         if (n) {
860                 struct vxlan_fdb *f;
861                 struct sk_buff  *reply;
862
863                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
864                         neigh_release(n);
865                         goto out;
866                 }
867
868                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
869                 if (f && f->remote.remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
870                         /* bridge-local neighbor */
871                         neigh_release(n);
872                         goto out;
873                 }
874
875                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
876                                 n->ha, sha);
877
878                 neigh_release(n);
879
880                 skb_reset_mac_header(reply);
881                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
882                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
883                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
884
885                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
886                         dev->stats.rx_dropped++;
887         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
888                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
889 out:
890         consume_skb(skb);
891         return NETDEV_TX_OK;
892 }
893
894 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
895 {
896         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
897         struct neighbour *n;
898         struct iphdr *pip;
899
900         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
901                 return false;
902
903         n = NULL;
904         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
905         case ETH_P_IP:
906                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
907                         return false;
908                 pip = ip_hdr(skb);
909                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
910                 break;
911         default:
912                 return false;
913         }
914
915         if (n) {
916                 bool diff;
917
918                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
919                 if (diff) {
920                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
921                                 dev->addr_len);
922                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
923                 }
924                 neigh_release(n);
925                 return diff;
926         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
927                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
928         return false;
929 }
930
931 static void vxlan_sock_put(struct sk_buff *skb)
932 {
933         sock_put(skb->sk);
934 }
935
936 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
937 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
938 {
939         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
940         struct sock *sk = vxlan->vn_sock->sock->sk;
941
942         skb_orphan(skb);
943         sock_hold(sk);
944         skb->sk = sk;
945         skb->destructor = vxlan_sock_put;
946 }
947
948 /* Compute source port for outgoing packet
949  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
950  *     better and maybe available from hardware
951  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
952  */
953 static __be16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
954 {
955         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
956         u32 hash;
957
958         hash = skb_get_rxhash(skb);
959         if (!hash)
960                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
961                              (__force u32) skb->protocol);
962
963         return htons((((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min);
964 }
965
966 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
967 {
968         if (skb_is_gso(skb)) {
969                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
970                 if (unlikely(err))
971                         return err;
972
973                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_UDP_TUNNEL;
974         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
975                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
976
977         return 0;
978 }
979
980 /* Bypass encapsulation if the destination is local */
981 static void vxlan_encap_bypass(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *src_vxlan,
982                                struct vxlan_dev *dst_vxlan)
983 {
984         struct pcpu_tstats *tx_stats = this_cpu_ptr(src_vxlan->dev->tstats);
985         struct pcpu_tstats *rx_stats = this_cpu_ptr(dst_vxlan->dev->tstats);
986
987         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
988         skb->encapsulation = 0;
989         skb->dev = dst_vxlan->dev;
990         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
991
992         if (dst_vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
993                 vxlan_snoop(skb->dev, htonl(INADDR_LOOPBACK),
994                             eth_hdr(skb)->h_source);
995
996         u64_stats_update_begin(&tx_stats->syncp);
997         tx_stats->tx_packets++;
998         tx_stats->tx_bytes += skb->len;
999         u64_stats_update_end(&tx_stats->syncp);
1000
1001         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
1002                 u64_stats_update_begin(&rx_stats->syncp);
1003                 rx_stats->rx_packets++;
1004                 rx_stats->rx_bytes += skb->len;
1005                 u64_stats_update_end(&rx_stats->syncp);
1006         } else {
1007                 skb->dev->stats.rx_dropped++;
1008         }
1009 }
1010
1011 static netdev_tx_t vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1012                                   struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
1013 {
1014         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1015         struct rtable *rt;
1016         const struct iphdr *old_iph;
1017         struct vxlanhdr *vxh;
1018         struct udphdr *uh;
1019         struct flowi4 fl4;
1020         __be32 dst;
1021         __be16 src_port, dst_port;
1022         u32 vni;
1023         __be16 df = 0;
1024         __u8 tos, ttl;
1025         int err;
1026
1027         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan->dst_port;
1028         vni = rdst->remote_vni;
1029         dst = rdst->remote_ip;
1030
1031         if (!dst) {
1032                 if (did_rsc) {
1033                         /* short-circuited back to local bridge */
1034                         vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, vxlan);
1035                         return NETDEV_TX_OK;
1036                 }
1037                 goto drop;
1038         }
1039
1040         if (!skb->encapsulation) {
1041                 skb_reset_inner_headers(skb);
1042                 skb->encapsulation = 1;
1043         }
1044
1045         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
1046         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
1047                 goto drop;
1048
1049         old_iph = ip_hdr(skb);
1050
1051         ttl = vxlan->ttl;
1052         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
1053                 ttl = 1;
1054
1055         tos = vxlan->tos;
1056         if (tos == 1)
1057                 tos = ip_tunnel_get_dsfield(old_iph, skb);
1058
1059         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
1060
1061         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
1062         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
1063         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
1064         fl4.daddr = dst;
1065         fl4.saddr = vxlan->saddr;
1066
1067         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
1068         if (IS_ERR(rt)) {
1069                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
1070                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
1071                 goto tx_error;
1072         }
1073
1074         if (rt->dst.dev == dev) {
1075                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
1076                 ip_rt_put(rt);
1077                 dev->stats.collisions++;
1078                 goto tx_error;
1079         }
1080
1081         /* Bypass encapsulation if the destination is local */
1082         if (rt->rt_flags & RTCF_LOCAL &&
1083             !(rt->rt_flags & (RTCF_BROADCAST | RTCF_MULTICAST))) {
1084                 struct vxlan_dev *dst_vxlan;
1085
1086                 ip_rt_put(rt);
1087                 dst_vxlan = vxlan_find_vni(dev_net(dev), vni, dst_port);
1088                 if (!dst_vxlan)
1089                         goto tx_error;
1090                 vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, dst_vxlan);
1091                 return NETDEV_TX_OK;
1092         }
1093         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1094         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1095         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1096
1097         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1098         skb_reset_transport_header(skb);
1099         uh = udp_hdr(skb);
1100
1101         uh->dest = dst_port;
1102         uh->source = src_port;
1103
1104         uh->len = htons(skb->len);
1105         uh->check = 0;
1106
1107         vxlan_set_owner(dev, skb);
1108
1109         if (handle_offloads(skb))
1110                 goto drop;
1111
1112         tos = ip_tunnel_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1113         ttl = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1114
1115         err = iptunnel_xmit(dev_net(dev), rt, skb, fl4.saddr, dst,
1116                             IPPROTO_UDP, tos, ttl, df);
1117         iptunnel_xmit_stats(err, &dev->stats, dev->tstats);
1118
1119         return NETDEV_TX_OK;
1120
1121 drop:
1122         dev->stats.tx_dropped++;
1123         goto tx_free;
1124
1125 tx_error:
1126         dev->stats.tx_errors++;
1127 tx_free:
1128         dev_kfree_skb(skb);
1129         return NETDEV_TX_OK;
1130 }
1131
1132 /* Transmit local packets over Vxlan
1133  *
1134  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1135  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1136  *           source port is based on hash of flow
1137  */
1138 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1139 {
1140         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1141         struct ethhdr *eth;
1142         bool did_rsc = false;
1143         struct vxlan_rdst *rdst0, *rdst;
1144         struct vxlan_fdb *f;
1145         int rc1, rc;
1146
1147         skb_reset_mac_header(skb);
1148         eth = eth_hdr(skb);
1149
1150         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1151                 return arp_reduce(dev, skb);
1152
1153         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1154         did_rsc = false;
1155
1156         if (f && (f->flags & NTF_ROUTER) && (vxlan->flags & VXLAN_F_RSC) &&
1157             ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP) {
1158                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1159                 if (did_rsc)
1160                         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1161         }
1162
1163         if (f == NULL) {
1164                 rdst0 = &vxlan->default_dst;
1165
1166                 if (rdst0->remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1167                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1168                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1169                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1170         } else
1171                 rdst0 = &f->remote;
1172
1173         rc = NETDEV_TX_OK;
1174
1175         /* if there are multiple destinations, send copies */
1176         for (rdst = rdst0->remote_next; rdst; rdst = rdst->remote_next) {
1177                 struct sk_buff *skb1;
1178
1179                 skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1180                 if (skb1) {
1181                         rc1 = vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1182                         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1183                                 rc = rc1;
1184                 }
1185         }
1186
1187         rc1 = vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1188         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1189                 rc = rc1;
1190         return rc;
1191 }
1192
1193 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1194 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1195 {
1196         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1197         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1198         unsigned int h;
1199
1200         if (!netif_running(vxlan->dev))
1201                 return;
1202
1203         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1204         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1205                 struct hlist_node *p, *n;
1206                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1207                         struct vxlan_fdb *f
1208                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1209                         unsigned long timeout;
1210
1211                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1212                                 continue;
1213
1214                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1215                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1216                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1217                                            "garbage collect %pM\n",
1218                                            f->eth_addr);
1219                                 f->state = NUD_STALE;
1220                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1221                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1222                                 next_timer = timeout;
1223                 }
1224         }
1225         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1226
1227         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1228 }
1229
1230 /* Setup stats when device is created */
1231 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1232 {
1233         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1234         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
1235         struct vxlan_sock *vs;
1236         __u32 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
1237
1238         dev->tstats = alloc_percpu(struct pcpu_tstats);
1239         if (!dev->tstats)
1240                 return -ENOMEM;
1241
1242         spin_lock(&vn->sock_lock);
1243         vs = vxlan_find_port(dev_net(dev), vxlan->dst_port);
1244         if (vs) {
1245                 /* If we have a socket with same port already, reuse it */
1246                 atomic_inc(&vs->refcnt);
1247                 vxlan->vn_sock = vs;
1248                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(vs, vni));
1249         } else {
1250                 /* otherwise make new socket outside of RTNL */
1251                 dev_hold(dev);
1252                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->sock_work);
1253         }
1254         spin_unlock(&vn->sock_lock);
1255
1256         return 0;
1257 }
1258
1259 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1260 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1261 {
1262         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1263         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1264
1265         /* socket hasn't been created */
1266         if (!vs)
1267                 return -ENOTCONN;
1268
1269         if (IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1270                 vxlan_sock_hold(vs);
1271                 dev_hold(dev);
1272                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->igmp_work);
1273         }
1274
1275         if (vxlan->age_interval)
1276                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1277
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 /* Purge the forwarding table */
1282 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1283 {
1284         unsigned int h;
1285
1286         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1287         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1288                 struct hlist_node *p, *n;
1289                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1290                         struct vxlan_fdb *f
1291                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1292                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1293                 }
1294         }
1295         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1296 }
1297
1298 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1299 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1300 {
1301         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1302         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1303
1304         if (vs && IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1305                 vxlan_sock_hold(vs);
1306                 dev_hold(dev);
1307                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->igmp_work);
1308         }
1309
1310         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1311
1312         vxlan_flush(vxlan);
1313
1314         return 0;
1315 }
1316
1317 /* Stub, nothing needs to be done. */
1318 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1319 {
1320 }
1321
1322 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1323         .ndo_init               = vxlan_init,
1324         .ndo_open               = vxlan_open,
1325         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1326         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1327         .ndo_get_stats64        = ip_tunnel_get_stats64,
1328         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1329         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1330         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1331         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1332         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1333         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1334         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1335 };
1336
1337 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1338 static struct device_type vxlan_type = {
1339         .name = "vxlan",
1340 };
1341
1342 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1343 {
1344         free_percpu(dev->tstats);
1345         free_netdev(dev);
1346 }
1347
1348 /* Initialize the device structure. */
1349 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1350 {
1351         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1352         unsigned int h;
1353         int low, high;
1354
1355         eth_hw_addr_random(dev);
1356         ether_setup(dev);
1357         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1358
1359         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1360         dev->destructor = vxlan_free;
1361         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1362
1363         dev->tx_queue_len = 0;
1364         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1365         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1366         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1367         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1368         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1369
1370         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1371         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1372         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1373         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1374
1375         INIT_LIST_HEAD(&vxlan->next);
1376         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1377         INIT_WORK(&vxlan->igmp_work, vxlan_igmp_work);
1378         INIT_WORK(&vxlan->sock_work, vxlan_sock_work);
1379
1380         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1381         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1382         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1383
1384         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1385         vxlan->port_min = low;
1386         vxlan->port_max = high;
1387         vxlan->dst_port = htons(vxlan_port);
1388
1389         vxlan->dev = dev;
1390
1391         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1392                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1393 }
1394
1395 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1396         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1397         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1398         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1399         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1400         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1401         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1402         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1403         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1404         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1405         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1406         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1407         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1408         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1409         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1410         [IFLA_VXLAN_PORT]       = { .type = NLA_U16 },
1411 };
1412
1413 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1414 {
1415         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1416                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1417                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1418                         return -EINVAL;
1419                 }
1420
1421                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1422                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1423                         return -EADDRNOTAVAIL;
1424                 }
1425         }
1426
1427         if (!data)
1428                 return -EINVAL;
1429
1430         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1431                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1432                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1433                         return -ERANGE;
1434         }
1435
1436         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1437                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1438                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1439
1440                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1441                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1442                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1443                         return -EINVAL;
1444                 }
1445         }
1446
1447         return 0;
1448 }
1449
1450 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1451                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1452 {
1453         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1454         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1455 }
1456
1457 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1458         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1459         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1460 };
1461
1462 static void vxlan_del_work(struct work_struct *work)
1463 {
1464         struct vxlan_sock *vs = container_of(work, struct vxlan_sock, del_work);
1465
1466         sk_release_kernel(vs->sock->sk);
1467         kfree_rcu(vs, rcu);
1468 }
1469
1470 static struct vxlan_sock *vxlan_socket_create(struct net *net, __be16 port)
1471 {
1472         struct vxlan_sock *vs;
1473         struct sock *sk;
1474         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1475                 .sin_family = AF_INET,
1476                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1477         };
1478         int rc;
1479         unsigned int h;
1480
1481         vs = kmalloc(sizeof(*vs), GFP_KERNEL);
1482         if (!vs)
1483                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1484
1485         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1486                 INIT_HLIST_HEAD(&vs->vni_list[h]);
1487
1488         INIT_WORK(&vs->del_work, vxlan_del_work);
1489
1490         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1491         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vs->sock);
1492         if (rc < 0) {
1493                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1494                 kfree(vs);
1495                 return ERR_PTR(rc);
1496         }
1497
1498         /* Put in proper namespace */
1499         sk = vs->sock->sk;
1500         sk_change_net(sk, net);
1501
1502         vxlan_addr.sin_port = port;
1503
1504         rc = kernel_bind(vs->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1505                          sizeof(vxlan_addr));
1506         if (rc < 0) {
1507                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1508                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1509                 sk_release_kernel(sk);
1510                 kfree(vs);
1511                 return ERR_PTR(rc);
1512         }
1513
1514         /* Disable multicast loopback */
1515         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1516
1517         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1518         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1519         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1520         udp_encap_enable();
1521         atomic_set(&vs->refcnt, 1);
1522
1523         return vs;
1524 }
1525
1526 /* Scheduled at device creation to bind to a socket */
1527 static void vxlan_sock_work(struct work_struct *work)
1528 {
1529         struct vxlan_dev *vxlan
1530                 = container_of(work, struct vxlan_dev, sock_work);
1531         struct net_device *dev = vxlan->dev;
1532         struct net *net = dev_net(dev);
1533         __u32 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
1534         __be16 port = vxlan->dst_port;
1535         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1536         struct vxlan_sock *nvs, *ovs;
1537
1538         nvs = vxlan_socket_create(net, port);
1539         if (IS_ERR(nvs)) {
1540                 netdev_err(vxlan->dev, "Can not create UDP socket, %ld\n",
1541                            PTR_ERR(nvs));
1542                 goto out;
1543         }
1544
1545         spin_lock(&vn->sock_lock);
1546         /* Look again to see if can reuse socket */
1547         ovs = vxlan_find_port(net, port);
1548         if (ovs) {
1549                 atomic_inc(&ovs->refcnt);
1550                 vxlan->vn_sock = ovs;
1551                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(ovs, vni));
1552                 spin_unlock(&vn->sock_lock);
1553
1554                 sk_release_kernel(nvs->sock->sk);
1555                 kfree(nvs);
1556         } else {
1557                 vxlan->vn_sock = nvs;
1558                 hlist_add_head_rcu(&nvs->hlist, vs_head(net, port));
1559                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(nvs, vni));
1560                 spin_unlock(&vn->sock_lock);
1561         }
1562 out:
1563         dev_put(dev);
1564 }
1565
1566 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1567                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1568 {
1569         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1570         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1571         struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1572         __u32 vni;
1573         int err;
1574
1575         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1576                 return -EINVAL;
1577
1578         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1579         dst->remote_vni = vni;
1580
1581         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1582                 dst->remote_ip = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1583
1584         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1585                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1586
1587         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1588             (dst->remote_ifindex = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1589                 struct net_device *lowerdev
1590                          = __dev_get_by_index(net, dst->remote_ifindex);
1591
1592                 if (!lowerdev) {
1593                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", dst->remote_ifindex);
1594                         return -ENODEV;
1595                 }
1596
1597                 if (!tb[IFLA_MTU])
1598                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1599
1600                 /* update header length based on lower device */
1601                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1602                                        VXLAN_HEADROOM;
1603         }
1604
1605         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1606                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1607
1608         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1609                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1610
1611         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1612                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1613
1614         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1615                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1616         else
1617                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1618
1619         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1620                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1621
1622         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1623                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1624
1625         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1626                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1627
1628         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1629                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1630
1631         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1632                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1633
1634         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1635                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1636                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1637                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1638                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1639         }
1640
1641         if (data[IFLA_VXLAN_PORT])
1642                 vxlan->dst_port = nla_get_be16(data[IFLA_VXLAN_PORT]);
1643
1644         if (vxlan_find_vni(net, vni, vxlan->dst_port)) {
1645                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1646                 return -EEXIST;
1647         }
1648
1649         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1650
1651         err = register_netdevice(dev);
1652         if (err)
1653                 return err;
1654
1655         list_add(&vxlan->next, &vn->vxlan_list);
1656
1657         return 0;
1658 }
1659
1660 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1661 {
1662         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1663         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
1664         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1665
1666         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1667         list_del(&vxlan->next);
1668         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1669         if (vs)
1670                 vxlan_sock_release(vn, vs);
1671 }
1672
1673 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1674 {
1675
1676         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1677                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1678                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1679                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1680                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1681                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1682                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1683                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1684                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1685                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1686                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1687                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1688                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1689                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1690                 nla_total_size(sizeof(__be16))+ /* IFLA_VXLAN_PORT */
1691                 0;
1692 }
1693
1694 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1695 {
1696         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1697         const struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1698         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1699                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1700                 .high = htons(vxlan->port_max),
1701         };
1702
1703         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, dst->remote_vni))
1704                 goto nla_put_failure;
1705
1706         if (dst->remote_ip && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, dst->remote_ip))
1707                 goto nla_put_failure;
1708
1709         if (dst->remote_ifindex && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, dst->remote_ifindex))
1710                 goto nla_put_failure;
1711
1712         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1713                 goto nla_put_failure;
1714
1715         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1716             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1717             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1718                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1719             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1720                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1721             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1722             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1723                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1724             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1725                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1726             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1727             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax) ||
1728             nla_put_be16(skb, IFLA_VXLAN_PORT, vxlan->dst_port))
1729                 goto nla_put_failure;
1730
1731         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1732                 goto nla_put_failure;
1733
1734         return 0;
1735
1736 nla_put_failure:
1737         return -EMSGSIZE;
1738 }
1739
1740 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1741         .kind           = "vxlan",
1742         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1743         .policy         = vxlan_policy,
1744         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1745         .setup          = vxlan_setup,
1746         .validate       = vxlan_validate,
1747         .newlink        = vxlan_newlink,
1748         .dellink        = vxlan_dellink,
1749         .get_size       = vxlan_get_size,
1750         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1751 };
1752
1753 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1754 {
1755         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1756         unsigned int h;
1757
1758         INIT_LIST_HEAD(&vn->vxlan_list);
1759         spin_lock_init(&vn->sock_lock);
1760
1761         for (h = 0; h < PORT_HASH_SIZE; ++h)
1762                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->sock_list[h]);
1763
1764         return 0;
1765 }
1766
1767 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1768 {
1769         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1770         struct vxlan_dev *vxlan;
1771
1772         rtnl_lock();
1773         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next)
1774                 dev_close(vxlan->dev);
1775         rtnl_unlock();
1776 }
1777
1778 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1779         .init = vxlan_init_net,
1780         .exit = vxlan_exit_net,
1781         .id   = &vxlan_net_id,
1782         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1783 };
1784
1785 static int __init vxlan_init_module(void)
1786 {
1787         int rc;
1788
1789         vxlan_wq = alloc_workqueue("vxlan", 0, 0);
1790         if (!vxlan_wq)
1791                 return -ENOMEM;
1792
1793         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1794
1795         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1796         if (rc)
1797                 goto out1;
1798
1799         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1800         if (rc)
1801                 goto out2;
1802
1803         return 0;
1804
1805 out2:
1806         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1807 out1:
1808         destroy_workqueue(vxlan_wq);
1809         return rc;
1810 }
1811 late_initcall(vxlan_init_module);
1812
1813 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1814 {
1815         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1816         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1817         destroy_workqueue(vxlan_wq);
1818         rcu_barrier();
1819 }
1820 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1821
1822 MODULE_LICENSE("GPL");
1823 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1824 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <stephen@networkplumber.org>");
1825 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");