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/dsfield.h>
17 #include <net/inet_ecn.h>
18 #include <asm/byteorder.h>
19 
20 /*
21  * classid	class		marking
22  * -------	-----		-------
23  *   n/a	  0		n/a
24  *   x:0	  1		use entry [0]
25  *   ...	 ...		...
26  *   x:y y>0	 y+1		use entry [y]
27  *   ...	 ...		...
28  * x:indices-1	indices		use entry [indices-1]
29  *   ...	 ...		...
30  *   x:y	 y+1		use entry [y & (indices-1)]
31  *   ...	 ...		...
32  * 0xffff	0x10000		use entry [indices-1]
33  */
34 
35 
36 #define NO_DEFAULT_INDEX	(1 << 16)
37 
38 struct dsmark_qdisc_data {
39 	struct Qdisc		*q;
40 	struct tcf_proto	*filter_list;
41 	u8			*mask;	/* "owns" the array */
42 	u8			*value;
43 	u16			indices;
44 	u32			default_index;	/* index range is 0...0xffff */
45 	int			set_tc_index;
46 };
47 
dsmark_valid_index(struct dsmark_qdisc_data * p,u16 index)48 static inline int dsmark_valid_index(struct dsmark_qdisc_data *p, u16 index)
49 {
50 	return (index <= p->indices && index > 0);
51 }
52 
53 /* ------------------------- Class/flow operations ------------------------- */
54 
dsmark_graft(struct Qdisc * sch,unsigned long arg,struct Qdisc * new,struct Qdisc ** old)55 static int dsmark_graft(struct Qdisc *sch, unsigned long arg,
56 			struct Qdisc *new, struct Qdisc **old)
57 {
58 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
59 
60 	pr_debug("dsmark_graft(sch %p,[qdisc %p],new %p,old %p)\n",
61 		sch, p, new, old);
62 
63 	if (new == NULL) {
64 		new = qdisc_create_dflt(sch->dev_queue, &pfifo_qdisc_ops,
65 					sch->handle);
66 		if (new == NULL)
67 			new = &noop_qdisc;
68 	}
69 
70 	sch_tree_lock(sch);
71 	*old = p->q;
72 	p->q = new;
73 	qdisc_tree_decrease_qlen(*old, (*old)->q.qlen);
74 	qdisc_reset(*old);
75 	sch_tree_unlock(sch);
76 
77 	return 0;
78 }
79 
dsmark_leaf(struct Qdisc * sch,unsigned long arg)80 static struct Qdisc *dsmark_leaf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
81 {
82 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
83 	return p->q;
84 }
85 
dsmark_get(struct Qdisc * sch,u32 classid)86 static unsigned long dsmark_get(struct Qdisc *sch, u32 classid)
87 {
88 	pr_debug("dsmark_get(sch %p,[qdisc %p],classid %x)\n",
89 		sch, qdisc_priv(sch), classid);
90 
91 	return TC_H_MIN(classid) + 1;
92 }
93 
dsmark_bind_filter(struct Qdisc * sch,unsigned long parent,u32 classid)94 static unsigned long dsmark_bind_filter(struct Qdisc *sch,
95 					unsigned long parent, u32 classid)
96 {
97 	return dsmark_get(sch, classid);
98 }
99 
dsmark_put(struct Qdisc * sch,unsigned long cl)100 static void dsmark_put(struct Qdisc *sch, unsigned long cl)
101 {
102 }
103 
104 static const struct nla_policy dsmark_policy[TCA_DSMARK_MAX + 1] = {
105 	[TCA_DSMARK_INDICES]		= { .type = NLA_U16 },
106 	[TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX]	= { .type = NLA_U16 },
107 	[TCA_DSMARK_SET_TC_INDEX]	= { .type = NLA_FLAG },
108 	[TCA_DSMARK_MASK]		= { .type = NLA_U8 },
109 	[TCA_DSMARK_VALUE]		= { .type = NLA_U8 },
110 };
111 
dsmark_change(struct Qdisc * sch,u32 classid,u32 parent,struct nlattr ** tca,unsigned long * arg)112 static int dsmark_change(struct Qdisc *sch, u32 classid, u32 parent,
113 			 struct nlattr **tca, unsigned long *arg)
114 {
115 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
116 	struct nlattr *opt = tca[TCA_OPTIONS];
117 	struct nlattr *tb[TCA_DSMARK_MAX + 1];
118 	int err = -EINVAL;
119 	u8 mask = 0;
120 
121 	pr_debug("dsmark_change(sch %p,[qdisc %p],classid %x,parent %x),"
122 		"arg 0x%lx\n", sch, p, classid, parent, *arg);
123 
124 	if (!dsmark_valid_index(p, *arg)) {
125 		err = -ENOENT;
126 		goto errout;
127 	}
128 
129 	if (!opt)
130 		goto errout;
131 
132 	err = nla_parse_nested(tb, TCA_DSMARK_MAX, opt, dsmark_policy);
133 	if (err < 0)
134 		goto errout;
135 
136 	if (tb[TCA_DSMARK_MASK])
137 		mask = nla_get_u8(tb[TCA_DSMARK_MASK]);
138 
139 	if (tb[TCA_DSMARK_VALUE])
140 		p->value[*arg - 1] = nla_get_u8(tb[TCA_DSMARK_VALUE]);
141 
142 	if (tb[TCA_DSMARK_MASK])
143 		p->mask[*arg - 1] = mask;
144 
145 	err = 0;
146 
147 errout:
148 	return err;
149 }
150 
dsmark_delete(struct Qdisc * sch,unsigned long arg)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->mask[arg - 1] = 0xff;
159 	p->value[arg - 1] = 0;
160 
161 	return 0;
162 }
163 
dsmark_walk(struct Qdisc * sch,struct qdisc_walker * walker)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("dsmark_walk(sch %p,[qdisc %p],walker %p)\n", sch, p, walker);
170 
171 	if (walker->stop)
172 		return;
173 
174 	for (i = 0; i < p->indices; i++) {
175 		if (p->mask[i] == 0xff && !p->value[i])
176 			goto ignore;
177 		if (walker->count >= walker->skip) {
178 			if (walker->fn(sch, i + 1, walker) < 0) {
179 				walker->stop = 1;
180 				break;
181 			}
182 		}
183 ignore:
184 		walker->count++;
185 	}
186 }
187 
dsmark_find_tcf(struct Qdisc * sch,unsigned long cl)188 static inline struct tcf_proto **dsmark_find_tcf(struct Qdisc *sch,
189 						 unsigned long cl)
190 {
191 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
192 	return &p->filter_list;
193 }
194 
195 /* --------------------------- Qdisc operations ---------------------------- */
196 
dsmark_enqueue(struct sk_buff * skb,struct Qdisc * sch)197 static int dsmark_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
198 {
199 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
200 	int err;
201 
202 	pr_debug("dsmark_enqueue(skb %p,sch %p,[qdisc %p])\n", skb, sch, p);
203 
204 	if (p->set_tc_index) {
205 		switch (skb->protocol) {
206 		case htons(ETH_P_IP):
207 			if (skb_cow_head(skb, sizeof(struct iphdr)))
208 				goto drop;
209 
210 			skb->tc_index = ipv4_get_dsfield(ip_hdr(skb))
211 				& ~INET_ECN_MASK;
212 			break;
213 
214 		case htons(ETH_P_IPV6):
215 			if (skb_cow_head(skb, sizeof(struct ipv6hdr)))
216 				goto drop;
217 
218 			skb->tc_index = ipv6_get_dsfield(ipv6_hdr(skb))
219 				& ~INET_ECN_MASK;
220 			break;
221 		default:
222 			skb->tc_index = 0;
223 			break;
224 		}
225 	}
226 
227 	if (TC_H_MAJ(skb->priority) == sch->handle)
228 		skb->tc_index = TC_H_MIN(skb->priority);
229 	else {
230 		struct tcf_result res;
231 		int result = tc_classify(skb, p->filter_list, &res);
232 
233 		pr_debug("result %d class 0x%04x\n", result, res.classid);
234 
235 		switch (result) {
236 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
237 		case TC_ACT_QUEUED:
238 		case TC_ACT_STOLEN:
239 			kfree_skb(skb);
240 			return NET_XMIT_SUCCESS | __NET_XMIT_STOLEN;
241 
242 		case TC_ACT_SHOT:
243 			goto drop;
244 #endif
245 		case TC_ACT_OK:
246 			skb->tc_index = TC_H_MIN(res.classid);
247 			break;
248 
249 		default:
250 			if (p->default_index != NO_DEFAULT_INDEX)
251 				skb->tc_index = p->default_index;
252 			break;
253 		}
254 	}
255 
256 	err = qdisc_enqueue(skb, p->q);
257 	if (err != NET_XMIT_SUCCESS) {
258 		if (net_xmit_drop_count(err))
259 			sch->qstats.drops++;
260 		return err;
261 	}
262 
263 	sch->q.qlen++;
264 
265 	return NET_XMIT_SUCCESS;
266 
267 drop:
268 	kfree_skb(skb);
269 	sch->qstats.drops++;
270 	return NET_XMIT_SUCCESS | __NET_XMIT_BYPASS;
271 }
272 
dsmark_dequeue(struct Qdisc * sch)273 static struct sk_buff *dsmark_dequeue(struct Qdisc *sch)
274 {
275 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
276 	struct sk_buff *skb;
277 	u32 index;
278 
279 	pr_debug("dsmark_dequeue(sch %p,[qdisc %p])\n", sch, p);
280 
281 	skb = p->q->ops->dequeue(p->q);
282 	if (skb == NULL)
283 		return NULL;
284 
285 	qdisc_bstats_update(sch, skb);
286 	sch->q.qlen--;
287 
288 	index = skb->tc_index & (p->indices - 1);
289 	pr_debug("index %d->%d\n", skb->tc_index, index);
290 
291 	switch (skb->protocol) {
292 	case htons(ETH_P_IP):
293 		ipv4_change_dsfield(ip_hdr(skb), p->mask[index],
294 				    p->value[index]);
295 			break;
296 	case htons(ETH_P_IPV6):
297 		ipv6_change_dsfield(ipv6_hdr(skb), p->mask[index],
298 				    p->value[index]);
299 			break;
300 	default:
301 		/*
302 		 * Only complain if a change was actually attempted.
303 		 * This way, we can send non-IP traffic through dsmark
304 		 * and don't need yet another qdisc as a bypass.
305 		 */
306 		if (p->mask[index] != 0xff || p->value[index])
307 			pr_warning("dsmark_dequeue: unsupported protocol %d\n",
308 				   ntohs(skb->protocol));
309 		break;
310 	}
311 
312 	return skb;
313 }
314 
dsmark_peek(struct Qdisc * sch)315 static struct sk_buff *dsmark_peek(struct Qdisc *sch)
316 {
317 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
318 
319 	pr_debug("dsmark_peek(sch %p,[qdisc %p])\n", sch, p);
320 
321 	return p->q->ops->peek(p->q);
322 }
323 
dsmark_drop(struct Qdisc * sch)324 static unsigned int dsmark_drop(struct Qdisc *sch)
325 {
326 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
327 	unsigned int len;
328 
329 	pr_debug("dsmark_reset(sch %p,[qdisc %p])\n", sch, p);
330 
331 	if (p->q->ops->drop == NULL)
332 		return 0;
333 
334 	len = p->q->ops->drop(p->q);
335 	if (len)
336 		sch->q.qlen--;
337 
338 	return len;
339 }
340 
dsmark_init(struct Qdisc * sch,struct nlattr * opt)341 static int dsmark_init(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt)
342 {
343 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
344 	struct nlattr *tb[TCA_DSMARK_MAX + 1];
345 	int err = -EINVAL;
346 	u32 default_index = NO_DEFAULT_INDEX;
347 	u16 indices;
348 	u8 *mask;
349 
350 	pr_debug("dsmark_init(sch %p,[qdisc %p],opt %p)\n", sch, p, opt);
351 
352 	if (!opt)
353 		goto errout;
354 
355 	err = nla_parse_nested(tb, TCA_DSMARK_MAX, opt, dsmark_policy);
356 	if (err < 0)
357 		goto errout;
358 
359 	err = -EINVAL;
360 	indices = nla_get_u16(tb[TCA_DSMARK_INDICES]);
361 
362 	if (hweight32(indices) != 1)
363 		goto errout;
364 
365 	if (tb[TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX])
366 		default_index = nla_get_u16(tb[TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX]);
367 
368 	mask = kmalloc(indices * 2, GFP_KERNEL);
369 	if (mask == NULL) {
370 		err = -ENOMEM;
371 		goto errout;
372 	}
373 
374 	p->mask = mask;
375 	memset(p->mask, 0xff, indices);
376 
377 	p->value = p->mask + indices;
378 	memset(p->value, 0, indices);
379 
380 	p->indices = indices;
381 	p->default_index = default_index;
382 	p->set_tc_index = nla_get_flag(tb[TCA_DSMARK_SET_TC_INDEX]);
383 
384 	p->q = qdisc_create_dflt(sch->dev_queue, &pfifo_qdisc_ops, sch->handle);
385 	if (p->q == NULL)
386 		p->q = &noop_qdisc;
387 
388 	pr_debug("dsmark_init: qdisc %p\n", p->q);
389 
390 	err = 0;
391 errout:
392 	return err;
393 }
394 
dsmark_reset(struct Qdisc * sch)395 static void dsmark_reset(struct Qdisc *sch)
396 {
397 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
398 
399 	pr_debug("dsmark_reset(sch %p,[qdisc %p])\n", sch, p);
400 	qdisc_reset(p->q);
401 	sch->q.qlen = 0;
402 }
403 
dsmark_destroy(struct Qdisc * sch)404 static void dsmark_destroy(struct Qdisc *sch)
405 {
406 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
407 
408 	pr_debug("dsmark_destroy(sch %p,[qdisc %p])\n", sch, p);
409 
410 	tcf_destroy_chain(&p->filter_list);
411 	qdisc_destroy(p->q);
412 	kfree(p->mask);
413 }
414 
dsmark_dump_class(struct Qdisc * sch,unsigned long cl,struct sk_buff * skb,struct tcmsg * tcm)415 static int dsmark_dump_class(struct Qdisc *sch, unsigned long cl,
416 			     struct sk_buff *skb, struct tcmsg *tcm)
417 {
418 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
419 	struct nlattr *opts = NULL;
420 
421 	pr_debug("dsmark_dump_class(sch %p,[qdisc %p],class %ld\n", sch, p, cl);
422 
423 	if (!dsmark_valid_index(p, cl))
424 		return -EINVAL;
425 
426 	tcm->tcm_handle = TC_H_MAKE(TC_H_MAJ(sch->handle), cl - 1);
427 	tcm->tcm_info = p->q->handle;
428 
429 	opts = nla_nest_start(skb, TCA_OPTIONS);
430 	if (opts == NULL)
431 		goto nla_put_failure;
432 	NLA_PUT_U8(skb, TCA_DSMARK_MASK, p->mask[cl - 1]);
433 	NLA_PUT_U8(skb, TCA_DSMARK_VALUE, p->value[cl - 1]);
434 
435 	return nla_nest_end(skb, opts);
436 
437 nla_put_failure:
438 	nla_nest_cancel(skb, opts);
439 	return -EMSGSIZE;
440 }
441 
dsmark_dump(struct Qdisc * sch,struct sk_buff * skb)442 static int dsmark_dump(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb)
443 {
444 	struct dsmark_qdisc_data *p = qdisc_priv(sch);
445 	struct nlattr *opts = NULL;
446 
447 	opts = nla_nest_start(skb, TCA_OPTIONS);
448 	if (opts == NULL)
449 		goto nla_put_failure;
450 	NLA_PUT_U16(skb, TCA_DSMARK_INDICES, p->indices);
451 
452 	if (p->default_index != NO_DEFAULT_INDEX)
453 		NLA_PUT_U16(skb, TCA_DSMARK_DEFAULT_INDEX, p->default_index);
454 
455 	if (p->set_tc_index)
456 		NLA_PUT_FLAG(skb, TCA_DSMARK_SET_TC_INDEX);
457 
458 	return nla_nest_end(skb, opts);
459 
460 nla_put_failure:
461 	nla_nest_cancel(skb, opts);
462 	return -EMSGSIZE;
463 }
464 
465 static const struct Qdisc_class_ops dsmark_class_ops = {
466 	.graft		=	dsmark_graft,
467 	.leaf		=	dsmark_leaf,
468 	.get		=	dsmark_get,
469 	.put		=	dsmark_put,
470 	.change		=	dsmark_change,
471 	.delete		=	dsmark_delete,
472 	.walk		=	dsmark_walk,
473 	.tcf_chain	=	dsmark_find_tcf,
474 	.bind_tcf	=	dsmark_bind_filter,
475 	.unbind_tcf	=	dsmark_put,
476 	.dump		=	dsmark_dump_class,
477 };
478 
479 static struct Qdisc_ops dsmark_qdisc_ops __read_mostly = {
480 	.next		=	NULL,
481 	.cl_ops		=	&dsmark_class_ops,
482 	.id		=	"dsmark",
483 	.priv_size	=	sizeof(struct dsmark_qdisc_data),
484 	.enqueue	=	dsmark_enqueue,
485 	.dequeue	=	dsmark_dequeue,
486 	.peek		=	dsmark_peek,
487 	.drop		=	dsmark_drop,
488 	.init		=	dsmark_init,
489 	.reset		=	dsmark_reset,
490 	.destroy	=	dsmark_destroy,
491 	.change		=	NULL,
492 	.dump		=	dsmark_dump,
493 	.owner		=	THIS_MODULE,
494 };
495 
dsmark_module_init(void)496 static int __init dsmark_module_init(void)
497 {
498 	return register_qdisc(&dsmark_qdisc_ops);
499 }
500 
dsmark_module_exit(void)501 static void __exit dsmark_module_exit(void)
502 {
503 	unregister_qdisc(&dsmark_qdisc_ops);
504 }
505 
506 module_init(dsmark_module_init)
507 module_exit(dsmark_module_exit)
508 
509 MODULE_LICENSE("GPL");
510