xref: /linux/drivers/infiniband/sw/rxe/rxe_net.c (revision 02680c23d7b3febe45ea3d4f9818c2b2dc89020a)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR Linux-OpenIB
2 /*
3  * Copyright (c) 2016 Mellanox Technologies Ltd. All rights reserved.
4  * Copyright (c) 2015 System Fabric Works, Inc. All rights reserved.
5  */
6 
7 #include <linux/skbuff.h>
8 #include <linux/if_arp.h>
9 #include <linux/netdevice.h>
10 #include <linux/if.h>
11 #include <linux/if_vlan.h>
12 #include <net/udp_tunnel.h>
13 #include <net/sch_generic.h>
14 #include <linux/netfilter.h>
15 #include <rdma/ib_addr.h>
16 
17 #include "rxe.h"
18 #include "rxe_net.h"
19 #include "rxe_loc.h"
20 
21 static struct rxe_recv_sockets recv_sockets;
22 
23 int rxe_mcast_add(struct rxe_dev *rxe, union ib_gid *mgid)
24 {
25 	int err;
26 	unsigned char ll_addr[ETH_ALEN];
27 
28 	ipv6_eth_mc_map((struct in6_addr *)mgid->raw, ll_addr);
29 	err = dev_mc_add(rxe->ndev, ll_addr);
30 
31 	return err;
32 }
33 
34 int rxe_mcast_delete(struct rxe_dev *rxe, union ib_gid *mgid)
35 {
36 	int err;
37 	unsigned char ll_addr[ETH_ALEN];
38 
39 	ipv6_eth_mc_map((struct in6_addr *)mgid->raw, ll_addr);
40 	err = dev_mc_del(rxe->ndev, ll_addr);
41 
42 	return err;
43 }
44 
45 static struct dst_entry *rxe_find_route4(struct net_device *ndev,
46 				  struct in_addr *saddr,
47 				  struct in_addr *daddr)
48 {
49 	struct rtable *rt;
50 	struct flowi4 fl = { { 0 } };
51 
52 	memset(&fl, 0, sizeof(fl));
53 	fl.flowi4_oif = ndev->ifindex;
54 	memcpy(&fl.saddr, saddr, sizeof(*saddr));
55 	memcpy(&fl.daddr, daddr, sizeof(*daddr));
56 	fl.flowi4_proto = IPPROTO_UDP;
57 
58 	rt = ip_route_output_key(&init_net, &fl);
59 	if (IS_ERR(rt)) {
60 		pr_err_ratelimited("no route to %pI4\n", &daddr->s_addr);
61 		return NULL;
62 	}
63 
64 	return &rt->dst;
65 }
66 
67 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
68 static struct dst_entry *rxe_find_route6(struct net_device *ndev,
69 					 struct in6_addr *saddr,
70 					 struct in6_addr *daddr)
71 {
72 	struct dst_entry *ndst;
73 	struct flowi6 fl6 = { { 0 } };
74 
75 	memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
76 	fl6.flowi6_oif = ndev->ifindex;
77 	memcpy(&fl6.saddr, saddr, sizeof(*saddr));
78 	memcpy(&fl6.daddr, daddr, sizeof(*daddr));
79 	fl6.flowi6_proto = IPPROTO_UDP;
80 
81 	ndst = ipv6_stub->ipv6_dst_lookup_flow(sock_net(recv_sockets.sk6->sk),
82 					       recv_sockets.sk6->sk, &fl6,
83 					       NULL);
84 	if (IS_ERR(ndst)) {
85 		pr_err_ratelimited("no route to %pI6\n", daddr);
86 		return NULL;
87 	}
88 
89 	if (unlikely(ndst->error)) {
90 		pr_err("no route to %pI6\n", daddr);
91 		goto put;
92 	}
93 
94 	return ndst;
95 put:
96 	dst_release(ndst);
97 	return NULL;
98 }
99 
100 #else
101 
102 static struct dst_entry *rxe_find_route6(struct net_device *ndev,
103 					 struct in6_addr *saddr,
104 					 struct in6_addr *daddr)
105 {
106 	return NULL;
107 }
108 
109 #endif
110 
111 static struct dst_entry *rxe_find_route(struct net_device *ndev,
112 					struct rxe_qp *qp,
113 					struct rxe_av *av)
114 {
115 	struct dst_entry *dst = NULL;
116 
117 	if (qp_type(qp) == IB_QPT_RC)
118 		dst = sk_dst_get(qp->sk->sk);
119 
120 	if (!dst || !dst_check(dst, qp->dst_cookie)) {
121 		if (dst)
122 			dst_release(dst);
123 
124 		if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV4) {
125 			struct in_addr *saddr;
126 			struct in_addr *daddr;
127 
128 			saddr = &av->sgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
129 			daddr = &av->dgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
130 			dst = rxe_find_route4(ndev, saddr, daddr);
131 		} else if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV6) {
132 			struct in6_addr *saddr6;
133 			struct in6_addr *daddr6;
134 
135 			saddr6 = &av->sgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
136 			daddr6 = &av->dgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
137 			dst = rxe_find_route6(ndev, saddr6, daddr6);
138 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
139 			if (dst)
140 				qp->dst_cookie =
141 					rt6_get_cookie((struct rt6_info *)dst);
142 #endif
143 		}
144 
145 		if (dst && (qp_type(qp) == IB_QPT_RC)) {
146 			dst_hold(dst);
147 			sk_dst_set(qp->sk->sk, dst);
148 		}
149 	}
150 	return dst;
151 }
152 
153 static int rxe_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
154 {
155 	struct udphdr *udph;
156 	struct rxe_dev *rxe;
157 	struct net_device *ndev = skb->dev;
158 	struct rxe_pkt_info *pkt = SKB_TO_PKT(skb);
159 
160 	/* takes a reference on rxe->ib_dev
161 	 * drop when skb is freed
162 	 */
163 	rxe = rxe_get_dev_from_net(ndev);
164 	if (!rxe && is_vlan_dev(ndev))
165 		rxe = rxe_get_dev_from_net(vlan_dev_real_dev(ndev));
166 	if (!rxe)
167 		goto drop;
168 
169 	if (skb_linearize(skb)) {
170 		pr_err("skb_linearize failed\n");
171 		ib_device_put(&rxe->ib_dev);
172 		goto drop;
173 	}
174 
175 	udph = udp_hdr(skb);
176 	pkt->rxe = rxe;
177 	pkt->port_num = 1;
178 	pkt->hdr = (u8 *)(udph + 1);
179 	pkt->mask = RXE_GRH_MASK;
180 	pkt->paylen = be16_to_cpu(udph->len) - sizeof(*udph);
181 
182 	rxe_rcv(skb);
183 
184 	return 0;
185 drop:
186 	kfree_skb(skb);
187 
188 	return 0;
189 }
190 
191 static struct socket *rxe_setup_udp_tunnel(struct net *net, __be16 port,
192 					   bool ipv6)
193 {
194 	int err;
195 	struct socket *sock;
196 	struct udp_port_cfg udp_cfg = { };
197 	struct udp_tunnel_sock_cfg tnl_cfg = { };
198 
199 	if (ipv6) {
200 		udp_cfg.family = AF_INET6;
201 		udp_cfg.ipv6_v6only = 1;
202 	} else {
203 		udp_cfg.family = AF_INET;
204 	}
205 
206 	udp_cfg.local_udp_port = port;
207 
208 	/* Create UDP socket */
209 	err = udp_sock_create(net, &udp_cfg, &sock);
210 	if (err < 0) {
211 		pr_err("failed to create udp socket. err = %d\n", err);
212 		return ERR_PTR(err);
213 	}
214 
215 	tnl_cfg.encap_type = 1;
216 	tnl_cfg.encap_rcv = rxe_udp_encap_recv;
217 
218 	/* Setup UDP tunnel */
219 	setup_udp_tunnel_sock(net, sock, &tnl_cfg);
220 
221 	return sock;
222 }
223 
224 static void rxe_release_udp_tunnel(struct socket *sk)
225 {
226 	if (sk)
227 		udp_tunnel_sock_release(sk);
228 }
229 
230 static void prepare_udp_hdr(struct sk_buff *skb, __be16 src_port,
231 			    __be16 dst_port)
232 {
233 	struct udphdr *udph;
234 
235 	__skb_push(skb, sizeof(*udph));
236 	skb_reset_transport_header(skb);
237 	udph = udp_hdr(skb);
238 
239 	udph->dest = dst_port;
240 	udph->source = src_port;
241 	udph->len = htons(skb->len);
242 	udph->check = 0;
243 }
244 
245 static void prepare_ipv4_hdr(struct dst_entry *dst, struct sk_buff *skb,
246 			     __be32 saddr, __be32 daddr, __u8 proto,
247 			     __u8 tos, __u8 ttl, __be16 df, bool xnet)
248 {
249 	struct iphdr *iph;
250 
251 	skb_scrub_packet(skb, xnet);
252 
253 	skb_clear_hash(skb);
254 	skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
255 	memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
256 
257 	skb_push(skb, sizeof(struct iphdr));
258 	skb_reset_network_header(skb);
259 
260 	iph = ip_hdr(skb);
261 
262 	iph->version	=	IPVERSION;
263 	iph->ihl	=	sizeof(struct iphdr) >> 2;
264 	iph->frag_off	=	df;
265 	iph->protocol	=	proto;
266 	iph->tos	=	tos;
267 	iph->daddr	=	daddr;
268 	iph->saddr	=	saddr;
269 	iph->ttl	=	ttl;
270 	__ip_select_ident(dev_net(dst->dev), iph,
271 			  skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
272 	iph->tot_len = htons(skb->len);
273 	ip_send_check(iph);
274 }
275 
276 static void prepare_ipv6_hdr(struct dst_entry *dst, struct sk_buff *skb,
277 			     struct in6_addr *saddr, struct in6_addr *daddr,
278 			     __u8 proto, __u8 prio, __u8 ttl)
279 {
280 	struct ipv6hdr *ip6h;
281 
282 	memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
283 	IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED
284 			    | IPSKB_REROUTED);
285 	skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
286 
287 	__skb_push(skb, sizeof(*ip6h));
288 	skb_reset_network_header(skb);
289 	ip6h		  = ipv6_hdr(skb);
290 	ip6_flow_hdr(ip6h, prio, htonl(0));
291 	ip6h->payload_len = htons(skb->len);
292 	ip6h->nexthdr     = proto;
293 	ip6h->hop_limit   = ttl;
294 	ip6h->daddr	  = *daddr;
295 	ip6h->saddr	  = *saddr;
296 	ip6h->payload_len = htons(skb->len - sizeof(*ip6h));
297 }
298 
299 static int prepare4(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
300 {
301 	struct rxe_qp *qp = pkt->qp;
302 	struct dst_entry *dst;
303 	bool xnet = false;
304 	__be16 df = htons(IP_DF);
305 	struct rxe_av *av = rxe_get_av(pkt);
306 	struct in_addr *saddr = &av->sgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
307 	struct in_addr *daddr = &av->dgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
308 
309 	dst = rxe_find_route(skb->dev, qp, av);
310 	if (!dst) {
311 		pr_err("Host not reachable\n");
312 		return -EHOSTUNREACH;
313 	}
314 
315 	prepare_udp_hdr(skb, cpu_to_be16(qp->src_port),
316 			cpu_to_be16(ROCE_V2_UDP_DPORT));
317 
318 	prepare_ipv4_hdr(dst, skb, saddr->s_addr, daddr->s_addr, IPPROTO_UDP,
319 			 av->grh.traffic_class, av->grh.hop_limit, df, xnet);
320 
321 	dst_release(dst);
322 	return 0;
323 }
324 
325 static int prepare6(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
326 {
327 	struct rxe_qp *qp = pkt->qp;
328 	struct dst_entry *dst;
329 	struct rxe_av *av = rxe_get_av(pkt);
330 	struct in6_addr *saddr = &av->sgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
331 	struct in6_addr *daddr = &av->dgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
332 
333 	dst = rxe_find_route(skb->dev, qp, av);
334 	if (!dst) {
335 		pr_err("Host not reachable\n");
336 		return -EHOSTUNREACH;
337 	}
338 
339 	prepare_udp_hdr(skb, cpu_to_be16(qp->src_port),
340 			cpu_to_be16(ROCE_V2_UDP_DPORT));
341 
342 	prepare_ipv6_hdr(dst, skb, saddr, daddr, IPPROTO_UDP,
343 			 av->grh.traffic_class,
344 			 av->grh.hop_limit);
345 
346 	dst_release(dst);
347 	return 0;
348 }
349 
350 int rxe_prepare(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb, u32 *crc)
351 {
352 	int err = 0;
353 
354 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
355 		err = prepare4(pkt, skb);
356 	else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
357 		err = prepare6(pkt, skb);
358 
359 	*crc = rxe_icrc_hdr(pkt, skb);
360 
361 	if (ether_addr_equal(skb->dev->dev_addr, rxe_get_av(pkt)->dmac))
362 		pkt->mask |= RXE_LOOPBACK_MASK;
363 
364 	return err;
365 }
366 
367 static void rxe_skb_tx_dtor(struct sk_buff *skb)
368 {
369 	struct sock *sk = skb->sk;
370 	struct rxe_qp *qp = sk->sk_user_data;
371 	int skb_out = atomic_dec_return(&qp->skb_out);
372 
373 	if (unlikely(qp->need_req_skb &&
374 		     skb_out < RXE_INFLIGHT_SKBS_PER_QP_LOW))
375 		rxe_run_task(&qp->req.task, 1);
376 
377 	rxe_drop_ref(qp);
378 }
379 
380 int rxe_send(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
381 {
382 	int err;
383 
384 	skb->destructor = rxe_skb_tx_dtor;
385 	skb->sk = pkt->qp->sk->sk;
386 
387 	rxe_add_ref(pkt->qp);
388 	atomic_inc(&pkt->qp->skb_out);
389 
390 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
391 		err = ip_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
392 	} else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
393 		err = ip6_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
394 	} else {
395 		pr_err("Unknown layer 3 protocol: %d\n", skb->protocol);
396 		atomic_dec(&pkt->qp->skb_out);
397 		rxe_drop_ref(pkt->qp);
398 		kfree_skb(skb);
399 		return -EINVAL;
400 	}
401 
402 	if (unlikely(net_xmit_eval(err))) {
403 		pr_debug("error sending packet: %d\n", err);
404 		return -EAGAIN;
405 	}
406 
407 	return 0;
408 }
409 
410 /* fix up a send packet to match the packets
411  * received from UDP before looping them back
412  */
413 void rxe_loopback(struct sk_buff *skb)
414 {
415 	struct rxe_pkt_info *pkt = SKB_TO_PKT(skb);
416 
417 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
418 		skb_pull(skb, sizeof(struct iphdr));
419 	else
420 		skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
421 
422 	if (WARN_ON(!ib_device_try_get(&pkt->rxe->ib_dev)))
423 		kfree_skb(skb);
424 	else
425 		rxe_rcv(skb);
426 }
427 
428 struct sk_buff *rxe_init_packet(struct rxe_dev *rxe, struct rxe_av *av,
429 				int paylen, struct rxe_pkt_info *pkt)
430 {
431 	unsigned int hdr_len;
432 	struct sk_buff *skb = NULL;
433 	struct net_device *ndev;
434 	const struct ib_gid_attr *attr;
435 	const int port_num = 1;
436 
437 	attr = rdma_get_gid_attr(&rxe->ib_dev, port_num, av->grh.sgid_index);
438 	if (IS_ERR(attr))
439 		return NULL;
440 
441 	if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV4)
442 		hdr_len = ETH_HLEN + sizeof(struct udphdr) +
443 			sizeof(struct iphdr);
444 	else
445 		hdr_len = ETH_HLEN + sizeof(struct udphdr) +
446 			sizeof(struct ipv6hdr);
447 
448 	rcu_read_lock();
449 	ndev = rdma_read_gid_attr_ndev_rcu(attr);
450 	if (IS_ERR(ndev)) {
451 		rcu_read_unlock();
452 		goto out;
453 	}
454 	skb = alloc_skb(paylen + hdr_len + LL_RESERVED_SPACE(ndev),
455 			GFP_ATOMIC);
456 
457 	if (unlikely(!skb)) {
458 		rcu_read_unlock();
459 		goto out;
460 	}
461 
462 	skb_reserve(skb, hdr_len + LL_RESERVED_SPACE(ndev));
463 
464 	/* FIXME: hold reference to this netdev until life of this skb. */
465 	skb->dev	= ndev;
466 	rcu_read_unlock();
467 
468 	if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV4)
469 		skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
470 	else
471 		skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
472 
473 	pkt->rxe	= rxe;
474 	pkt->port_num	= port_num;
475 	pkt->hdr	= skb_put_zero(skb, paylen);
476 	pkt->mask	|= RXE_GRH_MASK;
477 
478 out:
479 	rdma_put_gid_attr(attr);
480 	return skb;
481 }
482 
483 /*
484  * this is required by rxe_cfg to match rxe devices in
485  * /sys/class/infiniband up with their underlying ethernet devices
486  */
487 const char *rxe_parent_name(struct rxe_dev *rxe, unsigned int port_num)
488 {
489 	return rxe->ndev->name;
490 }
491 
492 int rxe_net_add(const char *ibdev_name, struct net_device *ndev)
493 {
494 	int err;
495 	struct rxe_dev *rxe = NULL;
496 
497 	rxe = ib_alloc_device(rxe_dev, ib_dev);
498 	if (!rxe)
499 		return -ENOMEM;
500 
501 	rxe->ndev = ndev;
502 
503 	err = rxe_add(rxe, ndev->mtu, ibdev_name);
504 	if (err) {
505 		ib_dealloc_device(&rxe->ib_dev);
506 		return err;
507 	}
508 
509 	return 0;
510 }
511 
512 static void rxe_port_event(struct rxe_dev *rxe,
513 			   enum ib_event_type event)
514 {
515 	struct ib_event ev;
516 
517 	ev.device = &rxe->ib_dev;
518 	ev.element.port_num = 1;
519 	ev.event = event;
520 
521 	ib_dispatch_event(&ev);
522 }
523 
524 /* Caller must hold net_info_lock */
525 void rxe_port_up(struct rxe_dev *rxe)
526 {
527 	struct rxe_port *port;
528 
529 	port = &rxe->port;
530 	port->attr.state = IB_PORT_ACTIVE;
531 
532 	rxe_port_event(rxe, IB_EVENT_PORT_ACTIVE);
533 	dev_info(&rxe->ib_dev.dev, "set active\n");
534 }
535 
536 /* Caller must hold net_info_lock */
537 void rxe_port_down(struct rxe_dev *rxe)
538 {
539 	struct rxe_port *port;
540 
541 	port = &rxe->port;
542 	port->attr.state = IB_PORT_DOWN;
543 
544 	rxe_port_event(rxe, IB_EVENT_PORT_ERR);
545 	rxe_counter_inc(rxe, RXE_CNT_LINK_DOWNED);
546 	dev_info(&rxe->ib_dev.dev, "set down\n");
547 }
548 
549 void rxe_set_port_state(struct rxe_dev *rxe)
550 {
551 	if (netif_running(rxe->ndev) && netif_carrier_ok(rxe->ndev))
552 		rxe_port_up(rxe);
553 	else
554 		rxe_port_down(rxe);
555 }
556 
557 static int rxe_notify(struct notifier_block *not_blk,
558 		      unsigned long event,
559 		      void *arg)
560 {
561 	struct net_device *ndev = netdev_notifier_info_to_dev(arg);
562 	struct rxe_dev *rxe = rxe_get_dev_from_net(ndev);
563 
564 	if (!rxe)
565 		return NOTIFY_OK;
566 
567 	switch (event) {
568 	case NETDEV_UNREGISTER:
569 		ib_unregister_device_queued(&rxe->ib_dev);
570 		break;
571 	case NETDEV_UP:
572 		rxe_port_up(rxe);
573 		break;
574 	case NETDEV_DOWN:
575 		rxe_port_down(rxe);
576 		break;
577 	case NETDEV_CHANGEMTU:
578 		pr_info("%s changed mtu to %d\n", ndev->name, ndev->mtu);
579 		rxe_set_mtu(rxe, ndev->mtu);
580 		break;
581 	case NETDEV_CHANGE:
582 		rxe_set_port_state(rxe);
583 		break;
584 	case NETDEV_REBOOT:
585 	case NETDEV_GOING_DOWN:
586 	case NETDEV_CHANGEADDR:
587 	case NETDEV_CHANGENAME:
588 	case NETDEV_FEAT_CHANGE:
589 	default:
590 		pr_info("ignoring netdev event = %ld for %s\n",
591 			event, ndev->name);
592 		break;
593 	}
594 
595 	ib_device_put(&rxe->ib_dev);
596 	return NOTIFY_OK;
597 }
598 
599 static struct notifier_block rxe_net_notifier = {
600 	.notifier_call = rxe_notify,
601 };
602 
603 static int rxe_net_ipv4_init(void)
604 {
605 	recv_sockets.sk4 = rxe_setup_udp_tunnel(&init_net,
606 				htons(ROCE_V2_UDP_DPORT), false);
607 	if (IS_ERR(recv_sockets.sk4)) {
608 		recv_sockets.sk4 = NULL;
609 		pr_err("Failed to create IPv4 UDP tunnel\n");
610 		return -1;
611 	}
612 
613 	return 0;
614 }
615 
616 static int rxe_net_ipv6_init(void)
617 {
618 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
619 
620 	recv_sockets.sk6 = rxe_setup_udp_tunnel(&init_net,
621 						htons(ROCE_V2_UDP_DPORT), true);
622 	if (IS_ERR(recv_sockets.sk6)) {
623 		recv_sockets.sk6 = NULL;
624 		pr_err("Failed to create IPv6 UDP tunnel\n");
625 		return -1;
626 	}
627 #endif
628 	return 0;
629 }
630 
631 void rxe_net_exit(void)
632 {
633 	rxe_release_udp_tunnel(recv_sockets.sk6);
634 	rxe_release_udp_tunnel(recv_sockets.sk4);
635 	unregister_netdevice_notifier(&rxe_net_notifier);
636 }
637 
638 int rxe_net_init(void)
639 {
640 	int err;
641 
642 	recv_sockets.sk6 = NULL;
643 
644 	err = rxe_net_ipv4_init();
645 	if (err)
646 		return err;
647 	err = rxe_net_ipv6_init();
648 	if (err)
649 		goto err_out;
650 	err = register_netdevice_notifier(&rxe_net_notifier);
651 	if (err) {
652 		pr_err("Failed to register netdev notifier\n");
653 		goto err_out;
654 	}
655 	return 0;
656 err_out:
657 	rxe_net_exit();
658 	return err;
659 }
660