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->tot_len	=	htons(skb->len);
263 	iph->frag_off	=	df;
264 	iph->protocol	=	proto;
265 	iph->tos	=	tos;
266 	iph->daddr	=	daddr;
267 	iph->saddr	=	saddr;
268 	iph->ttl	=	ttl;
269 	__ip_select_ident(dev_net(dst->dev), iph,
270 			  skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
271 }
272 
273 static void prepare_ipv6_hdr(struct dst_entry *dst, struct sk_buff *skb,
274 			     struct in6_addr *saddr, struct in6_addr *daddr,
275 			     __u8 proto, __u8 prio, __u8 ttl)
276 {
277 	struct ipv6hdr *ip6h;
278 
279 	memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
280 	IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED
281 			    | IPSKB_REROUTED);
282 	skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
283 
284 	__skb_push(skb, sizeof(*ip6h));
285 	skb_reset_network_header(skb);
286 	ip6h		  = ipv6_hdr(skb);
287 	ip6_flow_hdr(ip6h, prio, htonl(0));
288 	ip6h->payload_len = htons(skb->len);
289 	ip6h->nexthdr     = proto;
290 	ip6h->hop_limit   = ttl;
291 	ip6h->daddr	  = *daddr;
292 	ip6h->saddr	  = *saddr;
293 	ip6h->payload_len = htons(skb->len - sizeof(*ip6h));
294 }
295 
296 static int prepare4(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
297 {
298 	struct rxe_qp *qp = pkt->qp;
299 	struct dst_entry *dst;
300 	bool xnet = false;
301 	__be16 df = htons(IP_DF);
302 	struct rxe_av *av = rxe_get_av(pkt);
303 	struct in_addr *saddr = &av->sgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
304 	struct in_addr *daddr = &av->dgid_addr._sockaddr_in.sin_addr;
305 
306 	dst = rxe_find_route(skb->dev, qp, av);
307 	if (!dst) {
308 		pr_err("Host not reachable\n");
309 		return -EHOSTUNREACH;
310 	}
311 
312 	prepare_udp_hdr(skb, cpu_to_be16(qp->src_port),
313 			cpu_to_be16(ROCE_V2_UDP_DPORT));
314 
315 	prepare_ipv4_hdr(dst, skb, saddr->s_addr, daddr->s_addr, IPPROTO_UDP,
316 			 av->grh.traffic_class, av->grh.hop_limit, df, xnet);
317 
318 	dst_release(dst);
319 	return 0;
320 }
321 
322 static int prepare6(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
323 {
324 	struct rxe_qp *qp = pkt->qp;
325 	struct dst_entry *dst;
326 	struct rxe_av *av = rxe_get_av(pkt);
327 	struct in6_addr *saddr = &av->sgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
328 	struct in6_addr *daddr = &av->dgid_addr._sockaddr_in6.sin6_addr;
329 
330 	dst = rxe_find_route(skb->dev, qp, av);
331 	if (!dst) {
332 		pr_err("Host not reachable\n");
333 		return -EHOSTUNREACH;
334 	}
335 
336 	prepare_udp_hdr(skb, cpu_to_be16(qp->src_port),
337 			cpu_to_be16(ROCE_V2_UDP_DPORT));
338 
339 	prepare_ipv6_hdr(dst, skb, saddr, daddr, IPPROTO_UDP,
340 			 av->grh.traffic_class,
341 			 av->grh.hop_limit);
342 
343 	dst_release(dst);
344 	return 0;
345 }
346 
347 int rxe_prepare(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb, u32 *crc)
348 {
349 	int err = 0;
350 
351 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
352 		err = prepare4(pkt, skb);
353 	else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
354 		err = prepare6(pkt, skb);
355 
356 	*crc = rxe_icrc_hdr(pkt, skb);
357 
358 	if (ether_addr_equal(skb->dev->dev_addr, rxe_get_av(pkt)->dmac))
359 		pkt->mask |= RXE_LOOPBACK_MASK;
360 
361 	return err;
362 }
363 
364 static void rxe_skb_tx_dtor(struct sk_buff *skb)
365 {
366 	struct sock *sk = skb->sk;
367 	struct rxe_qp *qp = sk->sk_user_data;
368 	int skb_out = atomic_dec_return(&qp->skb_out);
369 
370 	if (unlikely(qp->need_req_skb &&
371 		     skb_out < RXE_INFLIGHT_SKBS_PER_QP_LOW))
372 		rxe_run_task(&qp->req.task, 1);
373 
374 	rxe_drop_ref(qp);
375 }
376 
377 int rxe_send(struct rxe_pkt_info *pkt, struct sk_buff *skb)
378 {
379 	int err;
380 
381 	skb->destructor = rxe_skb_tx_dtor;
382 	skb->sk = pkt->qp->sk->sk;
383 
384 	rxe_add_ref(pkt->qp);
385 	atomic_inc(&pkt->qp->skb_out);
386 
387 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
388 		err = ip_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
389 	} else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
390 		err = ip6_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
391 	} else {
392 		pr_err("Unknown layer 3 protocol: %d\n", skb->protocol);
393 		atomic_dec(&pkt->qp->skb_out);
394 		rxe_drop_ref(pkt->qp);
395 		kfree_skb(skb);
396 		return -EINVAL;
397 	}
398 
399 	if (unlikely(net_xmit_eval(err))) {
400 		pr_debug("error sending packet: %d\n", err);
401 		return -EAGAIN;
402 	}
403 
404 	return 0;
405 }
406 
407 /* fix up a send packet to match the packets
408  * received from UDP before looping them back
409  */
410 void rxe_loopback(struct sk_buff *skb)
411 {
412 	struct rxe_pkt_info *pkt = SKB_TO_PKT(skb);
413 
414 	if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
415 		skb_pull(skb, sizeof(struct iphdr));
416 	else
417 		skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
418 
419 	if (WARN_ON(!ib_device_try_get(&pkt->rxe->ib_dev)))
420 		kfree_skb(skb);
421 	else
422 		rxe_rcv(skb);
423 }
424 
425 struct sk_buff *rxe_init_packet(struct rxe_dev *rxe, struct rxe_av *av,
426 				int paylen, struct rxe_pkt_info *pkt)
427 {
428 	unsigned int hdr_len;
429 	struct sk_buff *skb = NULL;
430 	struct net_device *ndev;
431 	const struct ib_gid_attr *attr;
432 	const int port_num = 1;
433 
434 	attr = rdma_get_gid_attr(&rxe->ib_dev, port_num, av->grh.sgid_index);
435 	if (IS_ERR(attr))
436 		return NULL;
437 
438 	if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV4)
439 		hdr_len = ETH_HLEN + sizeof(struct udphdr) +
440 			sizeof(struct iphdr);
441 	else
442 		hdr_len = ETH_HLEN + sizeof(struct udphdr) +
443 			sizeof(struct ipv6hdr);
444 
445 	rcu_read_lock();
446 	ndev = rdma_read_gid_attr_ndev_rcu(attr);
447 	if (IS_ERR(ndev)) {
448 		rcu_read_unlock();
449 		goto out;
450 	}
451 	skb = alloc_skb(paylen + hdr_len + LL_RESERVED_SPACE(ndev),
452 			GFP_ATOMIC);
453 
454 	if (unlikely(!skb)) {
455 		rcu_read_unlock();
456 		goto out;
457 	}
458 
459 	skb_reserve(skb, hdr_len + LL_RESERVED_SPACE(ndev));
460 
461 	/* FIXME: hold reference to this netdev until life of this skb. */
462 	skb->dev	= ndev;
463 	rcu_read_unlock();
464 
465 	if (av->network_type == RXE_NETWORK_TYPE_IPV4)
466 		skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
467 	else
468 		skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
469 
470 	pkt->rxe	= rxe;
471 	pkt->port_num	= port_num;
472 	pkt->hdr	= skb_put(skb, paylen);
473 	pkt->mask	|= RXE_GRH_MASK;
474 
475 out:
476 	rdma_put_gid_attr(attr);
477 	return skb;
478 }
479 
480 /*
481  * this is required by rxe_cfg to match rxe devices in
482  * /sys/class/infiniband up with their underlying ethernet devices
483  */
484 const char *rxe_parent_name(struct rxe_dev *rxe, unsigned int port_num)
485 {
486 	return rxe->ndev->name;
487 }
488 
489 int rxe_net_add(const char *ibdev_name, struct net_device *ndev)
490 {
491 	int err;
492 	struct rxe_dev *rxe = NULL;
493 
494 	rxe = ib_alloc_device(rxe_dev, ib_dev);
495 	if (!rxe)
496 		return -ENOMEM;
497 
498 	rxe->ndev = ndev;
499 
500 	err = rxe_add(rxe, ndev->mtu, ibdev_name);
501 	if (err) {
502 		ib_dealloc_device(&rxe->ib_dev);
503 		return err;
504 	}
505 
506 	return 0;
507 }
508 
509 static void rxe_port_event(struct rxe_dev *rxe,
510 			   enum ib_event_type event)
511 {
512 	struct ib_event ev;
513 
514 	ev.device = &rxe->ib_dev;
515 	ev.element.port_num = 1;
516 	ev.event = event;
517 
518 	ib_dispatch_event(&ev);
519 }
520 
521 /* Caller must hold net_info_lock */
522 void rxe_port_up(struct rxe_dev *rxe)
523 {
524 	struct rxe_port *port;
525 
526 	port = &rxe->port;
527 	port->attr.state = IB_PORT_ACTIVE;
528 
529 	rxe_port_event(rxe, IB_EVENT_PORT_ACTIVE);
530 	dev_info(&rxe->ib_dev.dev, "set active\n");
531 }
532 
533 /* Caller must hold net_info_lock */
534 void rxe_port_down(struct rxe_dev *rxe)
535 {
536 	struct rxe_port *port;
537 
538 	port = &rxe->port;
539 	port->attr.state = IB_PORT_DOWN;
540 
541 	rxe_port_event(rxe, IB_EVENT_PORT_ERR);
542 	rxe_counter_inc(rxe, RXE_CNT_LINK_DOWNED);
543 	dev_info(&rxe->ib_dev.dev, "set down\n");
544 }
545 
546 void rxe_set_port_state(struct rxe_dev *rxe)
547 {
548 	if (netif_running(rxe->ndev) && netif_carrier_ok(rxe->ndev))
549 		rxe_port_up(rxe);
550 	else
551 		rxe_port_down(rxe);
552 }
553 
554 static int rxe_notify(struct notifier_block *not_blk,
555 		      unsigned long event,
556 		      void *arg)
557 {
558 	struct net_device *ndev = netdev_notifier_info_to_dev(arg);
559 	struct rxe_dev *rxe = rxe_get_dev_from_net(ndev);
560 
561 	if (!rxe)
562 		return NOTIFY_OK;
563 
564 	switch (event) {
565 	case NETDEV_UNREGISTER:
566 		ib_unregister_device_queued(&rxe->ib_dev);
567 		break;
568 	case NETDEV_UP:
569 		rxe_port_up(rxe);
570 		break;
571 	case NETDEV_DOWN:
572 		rxe_port_down(rxe);
573 		break;
574 	case NETDEV_CHANGEMTU:
575 		pr_info("%s changed mtu to %d\n", ndev->name, ndev->mtu);
576 		rxe_set_mtu(rxe, ndev->mtu);
577 		break;
578 	case NETDEV_CHANGE:
579 		rxe_set_port_state(rxe);
580 		break;
581 	case NETDEV_REBOOT:
582 	case NETDEV_GOING_DOWN:
583 	case NETDEV_CHANGEADDR:
584 	case NETDEV_CHANGENAME:
585 	case NETDEV_FEAT_CHANGE:
586 	default:
587 		pr_info("ignoring netdev event = %ld for %s\n",
588 			event, ndev->name);
589 		break;
590 	}
591 
592 	ib_device_put(&rxe->ib_dev);
593 	return NOTIFY_OK;
594 }
595 
596 static struct notifier_block rxe_net_notifier = {
597 	.notifier_call = rxe_notify,
598 };
599 
600 static int rxe_net_ipv4_init(void)
601 {
602 	recv_sockets.sk4 = rxe_setup_udp_tunnel(&init_net,
603 				htons(ROCE_V2_UDP_DPORT), false);
604 	if (IS_ERR(recv_sockets.sk4)) {
605 		recv_sockets.sk4 = NULL;
606 		pr_err("Failed to create IPv4 UDP tunnel\n");
607 		return -1;
608 	}
609 
610 	return 0;
611 }
612 
613 static int rxe_net_ipv6_init(void)
614 {
615 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
616 
617 	recv_sockets.sk6 = rxe_setup_udp_tunnel(&init_net,
618 						htons(ROCE_V2_UDP_DPORT), true);
619 	if (PTR_ERR(recv_sockets.sk6) == -EAFNOSUPPORT) {
620 		recv_sockets.sk6 = NULL;
621 		pr_warn("IPv6 is not supported, can not create a UDPv6 socket\n");
622 		return 0;
623 	}
624 
625 	if (IS_ERR(recv_sockets.sk6)) {
626 		recv_sockets.sk6 = NULL;
627 		pr_err("Failed to create IPv6 UDP tunnel\n");
628 		return -1;
629 	}
630 #endif
631 	return 0;
632 }
633 
634 void rxe_net_exit(void)
635 {
636 	rxe_release_udp_tunnel(recv_sockets.sk6);
637 	rxe_release_udp_tunnel(recv_sockets.sk4);
638 	unregister_netdevice_notifier(&rxe_net_notifier);
639 }
640 
641 int rxe_net_init(void)
642 {
643 	int err;
644 
645 	recv_sockets.sk6 = NULL;
646 
647 	err = rxe_net_ipv4_init();
648 	if (err)
649 		return err;
650 	err = rxe_net_ipv6_init();
651 	if (err)
652 		goto err_out;
653 	err = register_netdevice_notifier(&rxe_net_notifier);
654 	if (err) {
655 		pr_err("Failed to register netdev notifier\n");
656 		goto err_out;
657 	}
658 	return 0;
659 err_out:
660 	rxe_net_exit();
661 	return err;
662 }
663