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