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 		return ERR_PTR(err);
212 
213 	tnl_cfg.encap_type = 1;
214 	tnl_cfg.encap_rcv = rxe_udp_encap_recv;
215 
216 	/* Setup UDP tunnel */
217 	setup_udp_tunnel_sock(net, sock, &tnl_cfg);
218 
219 	return sock;
220 }
221 
222 static void rxe_release_udp_tunnel(struct socket *sk)
223 {
224 	if (sk)
225 		udp_tunnel_sock_release(sk);
226 }
227 
228 static void prepare_udp_hdr(struct sk_buff *skb, __be16 src_port,
229 			    __be16 dst_port)
230 {
231 	struct udphdr *udph;
232 
233 	__skb_push(skb, sizeof(*udph));
234 	skb_reset_transport_header(skb);
235 	udph = udp_hdr(skb);
236 
237 	udph->dest = dst_port;
238 	udph->source = src_port;
239 	udph->len = htons(skb->len);
240 	udph->check = 0;
241 }
242 
243 static void prepare_ipv4_hdr(struct dst_entry *dst, struct sk_buff *skb,
244 			     __be32 saddr, __be32 daddr, __u8 proto,
245 			     __u8 tos, __u8 ttl, __be16 df, bool xnet)
246 {
247 	struct iphdr *iph;
248 
249 	skb_scrub_packet(skb, xnet);
250 
251 	skb_clear_hash(skb);
252 	skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
253 	memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
254 
255 	skb_push(skb, sizeof(struct iphdr));
256 	skb_reset_network_header(skb);
257 
258 	iph = ip_hdr(skb);
259 
260 	iph->version	=	IPVERSION;
261 	iph->ihl	=	sizeof(struct iphdr) >> 2;
262 	iph->frag_off	=	df;
263 	iph->protocol	=	proto;
264 	iph->tos	=	tos;
265 	iph->daddr	=	daddr;
266 	iph->saddr	=	saddr;
267 	iph->ttl	=	ttl;
268 	__ip_select_ident(dev_net(dst->dev), iph,
269 			  skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
270 }
271 
272 static void prepare_ipv6_hdr(struct dst_entry *dst, struct sk_buff *skb,
273 			     struct in6_addr *saddr, struct in6_addr *daddr,
274 			     __u8 proto, __u8 prio, __u8 ttl)
275 {
276 	struct ipv6hdr *ip6h;
277 
278 	memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
279 	IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED
280 			    | IPSKB_REROUTED);
281 	skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
282 
283 	__skb_push(skb, sizeof(*ip6h));
284 	skb_reset_network_header(skb);
285 	ip6h		  = ipv6_hdr(skb);
286 	ip6_flow_hdr(ip6h, prio, htonl(0));
287 	ip6h->payload_len = htons(skb->len);
288 	ip6h->nexthdr     = proto;
289 	ip6h->hop_limit   = ttl;
290 	ip6h->daddr	  = *daddr;
291 	ip6h->saddr	  = *saddr;
292 	ip6h->payload_len = htons(skb->len - sizeof(*ip6h));
293 }
294 
295 static int prepare4(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
296 {
297 	struct rxe_qp *qp = pkt->qp;
298 	struct dst_entry *dst;
299 	bool xnet = false;
300 	__be16 df = htons(IP_DF);
301 	struct rxe_av *av = rxe_get_av(pkt);
302 	struct in_addr *saddr = &av->sgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
303 	struct in_addr *daddr = &av->dgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
304 
305 	dst = rxe_find_route(skb->dev, qp, av);
306 	if (!dst) {
307 		pr_err("Host not reachable\n");
308 		return -EHOSTUNREACH;
309 	}
310 
311 	prepare_udp_hdr(skb, cpu_to_be16(qp->src_port),
312 			cpu_to_be16(ROCE_V2_UDP_DPORT));
313 
314 	prepare_ipv4_hdr(dst, skb, saddr->s_addr, daddr->s_addr, IPPROTO_UDP,
315 			 av->grh.traffic_class, av->grh.hop_limit, df, xnet);
316 
317 	dst_release(dst);
318 	return 0;
319 }
320 
321 static int prepare6(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
322 {
323 	struct rxe_qp *qp = pkt->qp;
324 	struct dst_entry *dst;
325 	struct rxe_av *av = rxe_get_av(pkt);
326 	struct in6_addr *saddr = &av->sgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
327 	struct in6_addr *daddr = &av->dgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
328 
329 	dst = rxe_find_route(skb->dev, qp, av);
330 	if (!dst) {
331 		pr_err("Host not reachable\n");
332 		return -EHOSTUNREACH;
333 	}
334 
335 	prepare_udp_hdr(skb, cpu_to_be16(qp->src_port),
336 			cpu_to_be16(ROCE_V2_UDP_DPORT));
337 
338 	prepare_ipv6_hdr(dst, skb, saddr, daddr, IPPROTO_UDP,
339 			 av->grh.traffic_class,
340 			 av->grh.hop_limit);
341 
342 	dst_release(dst);
343 	return 0;
344 }
345 
346 int rxe_prepare(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb, u32 *crc)
347 {
348 	int err = 0;
349 
350 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
351 		err = prepare4(pkt, skb);
352 	else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
353 		err = prepare6(pkt, skb);
354 
355 	*crc = rxe_icrc_hdr(pkt, skb);
356 
357 	if (ether_addr_equal(skb->dev->dev_addr, rxe_get_av(pkt)->dmac))
358 		pkt->mask |= RXE_LOOPBACK_MASK;
359 
360 	return err;
361 }
362 
363 static void rxe_skb_tx_dtor(struct sk_buff *skb)
364 {
365 	struct sock *sk = skb->sk;
366 	struct rxe_qp *qp = sk->sk_user_data;
367 	int skb_out = atomic_dec_return(&qp->skb_out);
368 
369 	if (unlikely(qp->need_req_skb &&
370 		     skb_out < RXE_INFLIGHT_SKBS_PER_QP_LOW))
371 		rxe_run_task(&qp->req.task, 1);
372 
373 	rxe_drop_ref(qp);
374 }
375 
376 int rxe_send(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
377 {
378 	int err;
379 
380 	skb->destructor = rxe_skb_tx_dtor;
381 	skb->sk = pkt->qp->sk->sk;
382 
383 	rxe_add_ref(pkt->qp);
384 	atomic_inc(&pkt->qp->skb_out);
385 
386 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
387 		err = ip_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
388 	} else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
389 		err = ip6_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
390 	} else {
391 		pr_err("Unknown layer 3 protocol: %d\n", skb->protocol);
392 		atomic_dec(&pkt->qp->skb_out);
393 		rxe_drop_ref(pkt->qp);
394 		kfree_skb(skb);
395 		return -EINVAL;
396 	}
397 
398 	if (unlikely(net_xmit_eval(err))) {
399 		pr_debug("error sending packet: %d\n", err);
400 		return -EAGAIN;
401 	}
402 
403 	return 0;
404 }
405 
406 /* fix up a send packet to match the packets
407  * received from UDP before looping them back
408  */
409 void rxe_loopback(struct sk_buff *skb)
410 {
411 	struct rxe_pkt_info *pkt = SKB_TO_PKT(skb);
412 
413 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
414 		skb_pull(skb, sizeof(struct iphdr));
415 	else
416 		skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
417 
418 	if (WARN_ON(!ib_device_try_get(&pkt->rxe->ib_dev)))
419 		kfree_skb(skb);
420 	else
421 		rxe_rcv(skb);
422 }
423 
424 struct sk_buff *rxe_init_packet(struct rxe_dev *rxe, struct rxe_av *av,
425 				int paylen, struct rxe_pkt_info *pkt)
426 {
427 	unsigned int hdr_len;
428 	struct sk_buff *skb = NULL;
429 	struct net_device *ndev;
430 	const struct ib_gid_attr *attr;
431 	const int port_num = 1;
432 
433 	attr = rdma_get_gid_attr(&rxe->ib_dev, port_num, av->grh.sgid_index);
434 	if (IS_ERR(attr))
435 		return NULL;
436 
437 	if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV4)
438 		hdr_len = ETH_HLEN + sizeof(struct udphdr) +
439 			sizeof(struct iphdr);
440 	else
441 		hdr_len = ETH_HLEN + sizeof(struct udphdr) +
442 			sizeof(struct ipv6hdr);
443 
444 	rcu_read_lock();
445 	ndev = rdma_read_gid_attr_ndev_rcu(attr);
446 	if (IS_ERR(ndev)) {
447 		rcu_read_unlock();
448 		goto out;
449 	}
450 	skb = alloc_skb(paylen + hdr_len + LL_RESERVED_SPACE(ndev),
451 			GFP_ATOMIC);
452 
453 	if (unlikely(!skb)) {
454 		rcu_read_unlock();
455 		goto out;
456 	}
457 
458 	skb_reserve(skb, hdr_len + LL_RESERVED_SPACE(ndev));
459 
460 	/* FIXME: hold reference to this netdev until life of this skb. */
461 	skb->dev	= ndev;
462 	rcu_read_unlock();
463 
464 	if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV4)
465 		skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
466 	else
467 		skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
468 
469 	pkt->rxe	= rxe;
470 	pkt->port_num	= port_num;
471 	pkt->hdr	= skb_put(skb, paylen);
472 	pkt->mask	|= RXE_GRH_MASK;
473 
474 out:
475 	rdma_put_gid_attr(attr);
476 	return skb;
477 }
478 
479 /*
480  * this is required by rxe_cfg to match rxe devices in
481  * /sys/class/infiniband up with their underlying ethernet devices
482  */
483 const char *rxe_parent_name(struct rxe_dev *rxe, unsigned int port_num)
484 {
485 	return rxe->ndev->name;
486 }
487 
488 int rxe_net_add(const char *ibdev_name, struct net_device *ndev)
489 {
490 	int err;
491 	struct rxe_dev *rxe = NULL;
492 
493 	rxe = ib_alloc_device(rxe_dev, ib_dev);
494 	if (!rxe)
495 		return -ENOMEM;
496 
497 	rxe->ndev = ndev;
498 
499 	err = rxe_add(rxe, ndev->mtu, ibdev_name);
500 	if (err) {
501 		ib_dealloc_device(&rxe->ib_dev);
502 		return err;
503 	}
504 
505 	return 0;
506 }
507 
508 static void rxe_port_event(struct rxe_dev *rxe,
509 			   enum ib_event_type event)
510 {
511 	struct ib_event ev;
512 
513 	ev.device = &rxe->ib_dev;
514 	ev.element.port_num = 1;
515 	ev.event = event;
516 
517 	ib_dispatch_event(&ev);
518 }
519 
520 /* Caller must hold net_info_lock */
521 void rxe_port_up(struct rxe_dev *rxe)
522 {
523 	struct rxe_port *port;
524 
525 	port = &rxe->port;
526 	port->attr.state = IB_PORT_ACTIVE;
527 
528 	rxe_port_event(rxe, IB_EVENT_PORT_ACTIVE);
529 	dev_info(&rxe->ib_dev.dev, "set active\n");
530 }
531 
532 /* Caller must hold net_info_lock */
533 void rxe_port_down(struct rxe_dev *rxe)
534 {
535 	struct rxe_port *port;
536 
537 	port = &rxe->port;
538 	port->attr.state = IB_PORT_DOWN;
539 
540 	rxe_port_event(rxe, IB_EVENT_PORT_ERR);
541 	rxe_counter_inc(rxe, RXE_CNT_LINK_DOWNED);
542 	dev_info(&rxe->ib_dev.dev, "set down\n");
543 }
544 
545 void rxe_set_port_state(struct rxe_dev *rxe)
546 {
547 	if (netif_running(rxe->ndev) && netif_carrier_ok(rxe->ndev))
548 		rxe_port_up(rxe);
549 	else
550 		rxe_port_down(rxe);
551 }
552 
553 static int rxe_notify(struct notifier_block *not_blk,
554 		      unsigned long event,
555 		      void *arg)
556 {
557 	struct net_device *ndev = netdev_notifier_info_to_dev(arg);
558 	struct rxe_dev *rxe = rxe_get_dev_from_net(ndev);
559 
560 	if (!rxe)
561 		return NOTIFY_OK;
562 
563 	switch (event) {
564 	case NETDEV_UNREGISTER:
565 		ib_unregister_device_queued(&rxe->ib_dev);
566 		break;
567 	case NETDEV_UP:
568 		rxe_port_up(rxe);
569 		break;
570 	case NETDEV_DOWN:
571 		rxe_port_down(rxe);
572 		break;
573 	case NETDEV_CHANGEMTU:
574 		pr_info("%s changed mtu to %d\n", ndev->name, ndev->mtu);
575 		rxe_set_mtu(rxe, ndev->mtu);
576 		break;
577 	case NETDEV_CHANGE:
578 		rxe_set_port_state(rxe);
579 		break;
580 	case NETDEV_REBOOT:
581 	case NETDEV_GOING_DOWN:
582 	case NETDEV_CHANGEADDR:
583 	case NETDEV_CHANGENAME:
584 	case NETDEV_FEAT_CHANGE:
585 	default:
586 		pr_info("ignoring netdev event = %ld for %s\n",
587 			event, ndev->name);
588 		break;
589 	}
590 
591 	ib_device_put(&rxe->ib_dev);
592 	return NOTIFY_OK;
593 }
594 
595 static struct notifier_block rxe_net_notifier = {
596 	.notifier_call = rxe_notify,
597 };
598 
599 static int rxe_net_ipv4_init(void)
600 {
601 	recv_sockets.sk4 = rxe_setup_udp_tunnel(&init_net,
602 				htons(ROCE_V2_UDP_DPORT), false);
603 	if (IS_ERR(recv_sockets.sk4)) {
604 		recv_sockets.sk4 = NULL;
605 		pr_err("Failed to create IPv4 UDP tunnel\n");
606 		return -1;
607 	}
608 
609 	return 0;
610 }
611 
612 static int rxe_net_ipv6_init(void)
613 {
614 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
615 
616 	recv_sockets.sk6 = rxe_setup_udp_tunnel(&init_net,
617 						htons(ROCE_V2_UDP_DPORT), true);
618 	if (PTR_ERR(recv_sockets.sk6) == -EAFNOSUPPORT) {
619 		recv_sockets.sk6 = NULL;
620 		pr_warn("IPv6 is not supported, can not create a UDPv6 socket\n");
621 		return 0;
622 	}
623 
624 	if (IS_ERR(recv_sockets.sk6)) {
625 		recv_sockets.sk6 = NULL;
626 		pr_err("Failed to create IPv6 UDP tunnel\n");
627 		return -1;
628 	}
629 #endif
630 	return 0;
631 }
632 
633 void rxe_net_exit(void)
634 {
635 	rxe_release_udp_tunnel(recv_sockets.sk6);
636 	rxe_release_udp_tunnel(recv_sockets.sk4);
637 	unregister_netdevice_notifier(&rxe_net_notifier);
638 }
639 
640 int rxe_net_init(void)
641 {
642 	int err;
643 
644 	recv_sockets.sk6 = NULL;
645 
646 	err = rxe_net_ipv4_init();
647 	if (err)
648 		return err;
649 	err = rxe_net_ipv6_init();
650 	if (err)
651 		goto err_out;
652 	err = register_netdevice_notifier(&rxe_net_notifier);
653 	if (err) {
654 		pr_err("Failed to register netdev notifier\n");
655 		goto err_out;
656 	}
657 	return 0;
658 err_out:
659 	rxe_net_exit();
660 	return err;
661 }
662