net/sched/sch_dsmark.c

   1 /* net/sched/sch_dsmark.c - Differentiated Services field marker */
   2
   3 /* Written 1998-2000 by Werner Almesberger, EPFL ICA */
   4
   5
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/errno.h>
  12 #include <linux/skbuff.h>
  13 #include <linux/rtnetlink.h>
  14 #include <linux/bitops.h>
  15 #include <net/pkt_sched.h>
  16 #include <net/pkt_cls.h>
  17 #include <net/dsfield.h>
  18 #include <net/inet_ecn.h>
  19 #include <asm/byteorder.h>
  20
  21 /*
  22  * classid      class           marking
  23  * -------      -----           -------
  24  *   n/a          0             n/a
  25  *   x:0          1             use entry [0]
  26  *   ...         ...            ...
  27  *   x:y y>0     y+1            use entry [y]
  28  *   ...         ...            ...
  29  * x:indices-1  indices         use entry [indices-1]
  30  *   ...         ...            ...
  31  *   x:y         y+1            use entry [y & (indices-1)]
  32  *   ...         ...            ...
  33  * 0xffff       0x10000         use entry [indices-1]
  34  */
  35
  36
  37 #define NO_DEFAULT_INDEX        (1 << 16)
  38
  39 struct mask_value {
  40         u8                      mask;
  41         u8                      value;
  42 };
  43
  44 struct dsmark_qdisc_data {
  45         struct Qdisc            *q;
  46         struct tcf_proto __rcu  *filter_list;
  47         struct tcf_block        *block;
  48         struct mask_value       *mv;
  49         u16                     indices;
  50         u8                      set_tc_index;
  51         u32                     default_index;  /* index range is 0...0xffff */
  52 #define DSMARK_EMBEDDED_SZ      16
  53         struct mask_value       embedded[DSMARK_EMBEDDED_SZ];
  54 };
  55
  56 static inline int dsmark_valid_index(struct dsmark_qdisc_data *p, u16 index)
  57 {
  58         return index <= p->indices && index > 0;
  59 }
  60
  61 /* ------------------------- Class/flow operations ------------------------- */
  62
  63 static int dsmark_graft(struct Qdisc *sch, unsigned long arg,
  64                         struct Qdisc *new, struct Qdisc **old,
  65                         struct netlink_ext_ack *extack)
  66 {
  67         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
  68
  69         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p],new %p,old %p)\n",
  70                  __func__, sch, p, new, old);
  71
  72         if (new == NULL) {
  73                 new = qdisc_create_dflt(sch->dev_queue, &pfifo_qdisc_ops,
  74                                         sch->handle, NULL);
  75                 if (new == NULL)
  76                         new = &noop_qdisc;
  77         }
  78
  79         *old = qdisc_replace(sch, new, &p->q);
  80         return 0;
  81 }
  82
  83 static struct Qdisc *dsmark_leaf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
  84 {
  85         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
  86         return p->q;
  87 }
  88
  89 static unsigned long dsmark_find(struct Qdisc *sch, u32 classid)
  90 {
  91         return TC_H_MIN(classid) + 1;
  92 }
  93
  94 static unsigned long dsmark_bind_filter(struct Qdisc *sch,
  95                                         unsigned long parent, u32 classid)
  96 {
  97         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p],classid %x)\n",
  98                  __func__, sch, qdisc_priv(sch), classid);
  99
 100         return dsmark_find(sch, classid);
 101 }
 102
 103 static void dsmark_unbind_filter(struct Qdisc *sch, unsigned long cl)
 104 {
 105 }
 106
 107 static const struct nla_policy dsmark_policy[TCA_DSMARK_MAX + 1] = {
 108         [TCA_DSMARK_INDICES]            = { .type = NLA_U16 },
 109         [TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX]      = { .type = NLA_U16 },
 110         [TCA_DSMARK_SET_TC_INDEX]       = { .type = NLA_FLAG },
 111         [TCA_DSMARK_MASK]               = { .type = NLA_U8 },
 112         [TCA_DSMARK_VALUE]              = { .type = NLA_U8 },
 113 };
 114
 115 static int dsmark_change(struct Qdisc *sch, u32 classid, u32 parent,
 116                          struct nlattr **tca, unsigned long *arg,
 117                          struct netlink_ext_ack *extack)
 118 {
 119         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 120         struct nlattr *opt = tca[TCA_OPTIONS];
 121         struct nlattr *tb[TCA_DSMARK_MAX + 1];
 122         int err = -EINVAL;
 123
 124         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p],classid %x,parent %x), arg 0x%lx\n",
 125                  __func__, sch, p, classid, parent, *arg);
 126
 127         if (!dsmark_valid_index(p, *arg)) {
 128                 err = -ENOENT;
 129                 goto errout;
 130         }
 131
 132         if (!opt)
 133                 goto errout;
 134
 135         err = nla_parse_nested(tb, TCA_DSMARK_MAX, opt, dsmark_policy, NULL);
 136         if (err < 0)
 137                 goto errout;
 138
 139         if (tb[TCA_DSMARK_VALUE])
 140                 p->mv[*arg - 1].value = nla_get_u8(tb[TCA_DSMARK_VALUE]);
 141
 142         if (tb[TCA_DSMARK_MASK])
 143                 p->mv[*arg - 1].mask = nla_get_u8(tb[TCA_DSMARK_MASK]);
 144
 145         err = 0;
 146
 147 errout:
 148         return err;
 149 }
 150
 151 static int dsmark_delete(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
 152 {
 153         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 154
 155         if (!dsmark_valid_index(p, arg))
 156                 return -EINVAL;
 157
 158         p->mv[arg - 1].mask = 0xff;
 159         p->mv[arg - 1].value = 0;
 160
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 static void dsmark_walk(struct Qdisc *sch, struct qdisc_walker *walker)
 165 {
 166         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 167         int i;
 168
 169         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p],walker %p)\n",
 170                  __func__, sch, p, walker);
 171
 172         if (walker->stop)
 173                 return;
 174
 175         for (i = 0; i < p->indices; i++) {
 176                 if (p->mv[i].mask == 0xff && !p->mv[i].value)
 177                         goto ignore;
 178                 if (walker->count >= walker->skip) {
 179                         if (walker->fn(sch, i + 1, walker) < 0) {
 180                                 walker->stop = 1;
 181                                 break;
 182                         }
 183                 }
 184 ignore:
 185                 walker->count++;
 186         }
 187 }
 188
 189 static struct tcf_block *dsmark_tcf_block(struct Qdisc *sch, unsigned long cl,
 190                                           struct netlink_ext_ack *extack)
 191 {
 192         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 193
 194         return p->block;
 195 }
 196
 197 /* --------------------------- Qdisc operations ---------------------------- */
 198
 199 static int dsmark_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch,
 200                           struct sk_buff **to_free)
 201 {
 202         unsigned int len = qdisc_pkt_len(skb);
 203         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 204         int err;
 205
 206         pr_debug("%s(skb %p,sch %p,[qdisc %p])\n", __func__, skb, sch, p);
 207
 208         if (p->set_tc_index) {
 209                 int wlen = skb_network_offset(skb);
 210
 211                 switch (tc_skb_protocol(skb)) {
 212                 case htons(ETH_P_IP):
 213                         wlen += sizeof(struct iphdr);
 214                         if (!pskb_may_pull(skb, wlen) ||
 215                             skb_try_make_writable(skb, wlen))
 216                                 goto drop;
 217
 218                         skb->tc_index = ipv4_get_dsfield(ip_hdr(skb))
 219                                 & ~INET_ECN_MASK;
 220                         break;
 221
 222                 case htons(ETH_P_IPV6):
 223                         wlen += sizeof(struct ipv6hdr);
 224                         if (!pskb_may_pull(skb, wlen) ||
 225                             skb_try_make_writable(skb, wlen))
 226                                 goto drop;
 227
 228                         skb->tc_index = ipv6_get_dsfield(ipv6_hdr(skb))
 229                                 & ~INET_ECN_MASK;
 230                         break;
 231                 default:
 232                         skb->tc_index = 0;
 233                         break;
 234                 }
 235         }
 236
 237         if (TC_H_MAJ(skb->priority) == sch->handle)
 238                 skb->tc_index = TC_H_MIN(skb->priority);
 239         else {
 240                 struct tcf_result res;
 241                 struct tcf_proto *fl = rcu_dereference_bh(p->filter_list);
 242                 int result = tcf_classify(skb, fl, &res, false);
 243
 244                 pr_debug("result %d class 0x%04x\n", result, res.classid);
 245
 246                 switch (result) {
 247 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
 248                 case TC_ACT_QUEUED:
 249                 case TC_ACT_STOLEN:
 250                 case TC_ACT_TRAP:
 251                         __qdisc_drop(skb, to_free);
 252                         return NET_XMIT_SUCCESS | __NET_XMIT_STOLEN;
 253
 254                 case TC_ACT_SHOT:
 255                         goto drop;
 256 #endif
 257                 case TC_ACT_OK:
 258                         skb->tc_index = TC_H_MIN(res.classid);
 259                         break;
 260
 261                 default:
 262                         if (p->default_index != NO_DEFAULT_INDEX)
 263                                 skb->tc_index = p->default_index;
 264                         break;
 265                 }
 266         }
 267
 268         err = qdisc_enqueue(skb, p->q, to_free);
 269         if (err != NET_XMIT_SUCCESS) {
 270                 if (net_xmit_drop_count(err))
 271                         qdisc_qstats_drop(sch);
 272                 return err;
 273         }
 274
 275         sch->qstats.backlog += len;
 276         sch->q.qlen++;
 277
 278         return NET_XMIT_SUCCESS;
 279
 280 drop:
 281         qdisc_drop(skb, sch, to_free);
 282         return NET_XMIT_SUCCESS | __NET_XMIT_BYPASS;
 283 }
 284
 285 static struct sk_buff *dsmark_dequeue(struct Qdisc *sch)
 286 {
 287         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 288         struct sk_buff *skb;
 289         u32 index;
 290
 291         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p])\n", __func__, sch, p);
 292
 293         skb = qdisc_dequeue_peeked(p->q);
 294         if (skb == NULL)
 295                 return NULL;
 296
 297         qdisc_bstats_update(sch, skb);
 298         qdisc_qstats_backlog_dec(sch, skb);
 299         sch->q.qlen--;
 300
 301         index = skb->tc_index & (p->indices - 1);
 302         pr_debug("index %d->%d\n", skb->tc_index, index);
 303
 304         switch (tc_skb_protocol(skb)) {
 305         case htons(ETH_P_IP):
 306                 ipv4_change_dsfield(ip_hdr(skb), p->mv[index].mask,
 307                                     p->mv[index].value);
 308                         break;
 309         case htons(ETH_P_IPV6):
 310                 ipv6_change_dsfield(ipv6_hdr(skb), p->mv[index].mask,
 311                                     p->mv[index].value);
 312                         break;
 313         default:
 314                 /*
 315                  * Only complain if a change was actually attempted.
 316                  * This way, we can send non-IP traffic through dsmark
 317                  * and don't need yet another qdisc as a bypass.
 318                  */
 319                 if (p->mv[index].mask != 0xff || p->mv[index].value)
 320                         pr_warn("%s: unsupported protocol %d\n",
 321                                 __func__, ntohs(tc_skb_protocol(skb)));
 322                 break;
 323         }
 324
 325         return skb;
 326 }
 327
 328 static struct sk_buff *dsmark_peek(struct Qdisc *sch)
 329 {
 330         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 331
 332         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p])\n", __func__, sch, p);
 333
 334         return p->q->ops->peek(p->q);
 335 }
 336
 337 static int dsmark_init(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt,
 338                        struct netlink_ext_ack *extack)
 339 {
 340         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 341         struct nlattr *tb[TCA_DSMARK_MAX + 1];
 342         int err = -EINVAL;
 343         u32 default_index = NO_DEFAULT_INDEX;
 344         u16 indices;
 345         int i;
 346
 347         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p],opt %p)\n", __func__, sch, p, opt);
 348
 349         if (!opt)
 350                 goto errout;
 351
 352         err = tcf_block_get(&p->block, &p->filter_list, sch, extack);
 353         if (err)
 354                 return err;
 355
 356         err = nla_parse_nested(tb, TCA_DSMARK_MAX, opt, dsmark_policy, NULL);
 357         if (err < 0)
 358                 goto errout;
 359
 360         err = -EINVAL;
 361         indices = nla_get_u16(tb[TCA_DSMARK_INDICES]);
 362
 363         if (hweight32(indices) != 1)
 364                 goto errout;
 365
 366         if (tb[TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX])
 367                 default_index = nla_get_u16(tb[TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX]);
 368
 369         if (indices <= DSMARK_EMBEDDED_SZ)
 370                 p->mv = p->embedded;
 371         else
 372                 p->mv = kmalloc_array(indices, sizeof(*p->mv), GFP_KERNEL);
 373         if (!p->mv) {
 374                 err = -ENOMEM;
 375                 goto errout;
 376         }
 377         for (i = 0; i < indices; i++) {
 378                 p->mv[i].mask = 0xff;
 379                 p->mv[i].value = 0;
 380         }
 381         p->indices = indices;
 382         p->default_index = default_index;
 383         p->set_tc_index = nla_get_flag(tb[TCA_DSMARK_SET_TC_INDEX]);
 384
 385         p->q = qdisc_create_dflt(sch->dev_queue, &pfifo_qdisc_ops, sch->handle,
 386                                  NULL);
 387         if (p->q == NULL)
 388                 p->q = &noop_qdisc;
 389         else
 390                 qdisc_hash_add(p->q, true);
 391
 392         pr_debug("%s: qdisc %p\n", __func__, p->q);
 393
 394         err = 0;
 395 errout:
 396         return err;
 397 }
 398
 399 static void dsmark_reset(struct Qdisc *sch)
 400 {
 401         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 402
 403         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p])\n", __func__, sch, p);
 404         qdisc_reset(p->q);
 405         sch->qstats.backlog = 0;
 406         sch->q.qlen = 0;
 407 }
 408
 409 static void dsmark_destroy(struct Qdisc *sch)
 410 {
 411         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 412
 413         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p])\n", __func__, sch, p);
 414
 415         tcf_block_put(p->block);
 416         qdisc_put(p->q);
 417         if (p->mv != p->embedded)
 418                 kfree(p->mv);
 419 }
 420
 421 static int dsmark_dump_class(struct Qdisc *sch, unsigned long cl,
 422                              struct sk_buff *skb, struct tcmsg *tcm)
 423 {
 424         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 425         struct nlattr *opts = NULL;
 426
 427         pr_debug("%s(sch %p,[qdisc %p],class %ld\n", __func__, sch, p, cl);
 428
 429         if (!dsmark_valid_index(p, cl))
 430                 return -EINVAL;
 431
 432         tcm->tcm_handle = TC_H_MAKE(TC_H_MAJ(sch->handle), cl - 1);
 433         tcm->tcm_info = p->q->handle;
 434
 435         opts = nla_nest_start(skb, TCA_OPTIONS);
 436         if (opts == NULL)
 437                 goto nla_put_failure;
 438         if (nla_put_u8(skb, TCA_DSMARK_MASK, p->mv[cl - 1].mask) ||
 439             nla_put_u8(skb, TCA_DSMARK_VALUE, p->mv[cl - 1].value))
 440                 goto nla_put_failure;
 441
 442         return nla_nest_end(skb, opts);
 443
 444 nla_put_failure:
 445         nla_nest_cancel(skb, opts);
 446         return -EMSGSIZE;
 447 }
 448
 449 static int dsmark_dump(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb)
 450 {
 451         struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
 452         struct nlattr *opts = NULL;
 453
 454         opts = nla_nest_start(skb, TCA_OPTIONS);
 455         if (opts == NULL)
 456                 goto nla_put_failure;
 457         if (nla_put_u16(skb, TCA_DSMARK_INDICES, p->indices))
 458                 goto nla_put_failure;
 459
 460         if (p->default_index != NO_DEFAULT_INDEX &&
 461             nla_put_u16(skb, TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX, p->default_index))
 462                 goto nla_put_failure;
 463
 464         if (p->set_tc_index &&
 465             nla_put_flag(skb, TCA_DSMARK_SET_TC_INDEX))
 466                 goto nla_put_failure;
 467
 468         return nla_nest_end(skb, opts);
 469
 470 nla_put_failure:
 471         nla_nest_cancel(skb, opts);
 472         return -EMSGSIZE;
 473 }
 474
 475 static const struct Qdisc_class_ops dsmark_class_ops = {
 476         .graft          =       dsmark_graft,
 477         .leaf           =       dsmark_leaf,
 478         .find           =       dsmark_find,
 479         .change         =       dsmark_change,
 480         .delete         =       dsmark_delete,
 481         .walk           =       dsmark_walk,
 482         .tcf_block      =       dsmark_tcf_block,
 483         .bind_tcf       =       dsmark_bind_filter,
 484         .unbind_tcf     =       dsmark_unbind_filter,
 485         .dump           =       dsmark_dump_class,
 486 };
 487
 488 static struct Qdisc_ops dsmark_qdisc_ops __read_mostly = {
 489         .next           =       NULL,
 490         .cl_ops         =       &dsmark_class_ops,
 491         .id             =       "dsmark",
 492         .priv_size      =       sizeof(struct dsmark_qdisc_data),
 493         .enqueue        =       dsmark_enqueue,
 494         .dequeue        =       dsmark_dequeue,
 495         .peek           =       dsmark_peek,
 496         .init           =       dsmark_init,
 497         .reset          =       dsmark_reset,
 498         .destroy        =       dsmark_destroy,
 499         .change         =       NULL,
 500         .dump           =       dsmark_dump,
 501         .owner          =       THIS_MODULE,
 502 };
 503
 504 static int __init dsmark_module_init(void)
 505 {
 506         return register_qdisc(&dsmark_qdisc_ops);
 507 }
 508
 509 static void __exit dsmark_module_exit(void)
 510 {
 511         unregister_qdisc(&dsmark_qdisc_ops);
 512 }
 513
 514 module_init(dsmark_module_init)
 515 module_exit(dsmark_module_exit)
 516
 517 MODULE_LICENSE("GPL");