vnet/vnet/ethernet/interface.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 /*
  16  * ethernet_interface.c: ethernet interfaces
  17  *
  18  * Copyright (c) 2008 Eliot Dresselhaus
  19  *
  20  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  21  * a copy of this software and associated documentation files (the
  22  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  23  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  24  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  25  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  26  * the following conditions:
  27  *
  28  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  29  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  30  *
  31  *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  32  *  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  33  *  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  34  *  NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  35  *  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  36  *  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  37  *  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  38  */
  39
  40 #include <vnet/vnet.h>
  41 #include <vnet/ip/ip.h>
  42 #include <vnet/pg/pg.h>
  43 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  44
  45 static uword ethernet_set_rewrite (vnet_main_t * vnm,
  46                                    u32 sw_if_index,
  47                                    u32 l3_type,
  48                                    void * dst_address,
  49                                    void * rewrite,
  50                                    uword max_rewrite_bytes)
  51 {
  52   vnet_sw_interface_t * sub_sw = vnet_get_sw_interface (vnm, sw_if_index);
  53   vnet_sw_interface_t * sup_sw = vnet_get_sup_sw_interface (vnm, sw_if_index);
  54   vnet_hw_interface_t * hw = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index);
  55   ethernet_main_t * em = &ethernet_main;
  56   ethernet_interface_t * ei;
  57   ethernet_header_t * h = rewrite;
  58   ethernet_type_t type;
  59   uword n_bytes = sizeof (h[0]);
  60
  61   if (sub_sw != sup_sw) {
  62     if (sub_sw->sub.eth.flags.one_tag) {
  63       n_bytes += sizeof (ethernet_vlan_header_t);
  64     } else if (sub_sw->sub.eth.flags.two_tags) {
  65       n_bytes += 2 * (sizeof (ethernet_vlan_header_t));
  66     }
  67     // Check for encaps that are not supported for L3 interfaces
  68     if (!(sub_sw->sub.eth.flags.exact_match) ||
  69         (sub_sw->sub.eth.flags.default_sub) ||
  70         (sub_sw->sub.eth.flags.outer_vlan_id_any) ||
  71         (sub_sw->sub.eth.flags.inner_vlan_id_any)) {
  72       return 0;
  73     }
  74   }
  75
  76   if (n_bytes > max_rewrite_bytes)
  77     return 0;
  78
  79   switch (l3_type) {
  80 #define _(a,b) case VNET_L3_PACKET_TYPE_##a: type = ETHERNET_TYPE_##b; break
  81     _ (IP4, IP4);
  82     _ (IP6, IP6);
  83     _ (MPLS_UNICAST, MPLS_UNICAST);
  84     _ (MPLS_MULTICAST, MPLS_MULTICAST);
  85     _ (ARP, ARP);
  86 #undef _
  87   default:
  88     return 0;
  89   }
  90
  91   ei = pool_elt_at_index (em->interfaces, hw->hw_instance);
  92   memcpy (h->src_address, ei->address, sizeof (h->src_address));
  93   if (dst_address)
  94     memcpy (h->dst_address, dst_address, sizeof (h->dst_address));
  95   else
  96     memset (h->dst_address, ~0, sizeof (h->dst_address)); /* broadcast */
  97
  98   if (sub_sw->sub.eth.flags.one_tag) {
  99     ethernet_vlan_header_t * outer = (void *) (h + 1);
 100
 101     h->type = sub_sw->sub.eth.flags.dot1ad ?
 102               clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_DOT1AD) :
 103               clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_VLAN);
 104     outer->priority_cfi_and_id = clib_host_to_net_u16 (sub_sw->sub.eth.outer_vlan_id);
 105     outer->type = clib_host_to_net_u16 (type);
 106
 107   } else if (sub_sw->sub.eth.flags.two_tags) {
 108     ethernet_vlan_header_t * outer = (void *) (h + 1);
 109     ethernet_vlan_header_t * inner = (void *) (outer + 1);
 110
 111     h->type = sub_sw->sub.eth.flags.dot1ad ?
 112               clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_DOT1AD) :
 113               clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_VLAN);
 114     outer->priority_cfi_and_id = clib_host_to_net_u16 (sub_sw->sub.eth.outer_vlan_id);
 115     outer->type = clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_VLAN);
 116     inner->priority_cfi_and_id = clib_host_to_net_u16 (sub_sw->sub.eth.inner_vlan_id);
 117     inner->type = clib_host_to_net_u16 (type);
 118
 119   } else {
 120     h->type = clib_host_to_net_u16 (type);
 121   }
 122
 123   return n_bytes;
 124 }
 125
 126 VNET_HW_INTERFACE_CLASS (ethernet_hw_interface_class) = {
 127   .name = "Ethernet",
 128   .format_address = format_ethernet_address,
 129   .format_header = format_ethernet_header_with_length,
 130   .unformat_hw_address = unformat_ethernet_address,
 131   .unformat_header = unformat_ethernet_header,
 132   .set_rewrite = ethernet_set_rewrite,
 133 };
 134
 135 uword unformat_ethernet_interface (unformat_input_t * input, va_list * args)
 136 {
 137   vnet_main_t * vnm = va_arg (*args, vnet_main_t *);
 138   u32 * result = va_arg (*args, u32 *);
 139   u32 hw_if_index;
 140   ethernet_main_t * em = &ethernet_main;
 141   ethernet_interface_t * eif;
 142
 143   if (! unformat_user (input, unformat_vnet_hw_interface, vnm, &hw_if_index))
 144     return 0;
 145
 146   eif = ethernet_get_interface (em, hw_if_index);
 147   if (eif)
 148     {
 149       *result =  hw_if_index;
 150       return 1;
 151     }
 152   return 0;
 153 }
 154
 155 clib_error_t *
 156 ethernet_register_interface (vnet_main_t * vnm,
 157                              u32 dev_class_index,
 158                              u32 dev_instance,
 159                              u8 * address,
 160                              u32 * hw_if_index_return,
 161                              ethernet_flag_change_function_t flag_change)
 162 {
 163   ethernet_main_t * em = &ethernet_main;
 164   ethernet_interface_t * ei;
 165   vnet_hw_interface_t * hi;
 166   clib_error_t * error = 0;
 167   u32 hw_if_index;
 168
 169   pool_get (em->interfaces, ei);
 170   ei->flag_change = flag_change;
 171
 172   hw_if_index = vnet_register_interface
 173     (vnm,
 174      dev_class_index, dev_instance,
 175      ethernet_hw_interface_class.index,
 176      ei - em->interfaces);
 177   *hw_if_index_return = hw_if_index;
 178
 179   hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 180
 181   ethernet_setup_node (vnm->vlib_main, hi->output_node_index);
 182
 183   hi->min_packet_bytes = ETHERNET_MIN_PACKET_BYTES;
 184   hi->max_packet_bytes = ETHERNET_MAX_PACKET_BYTES;
 185   hi->per_packet_overhead_bytes =
 186     /* preamble */ 8 + /* inter frame gap */ 12;
 187
 188   /* Standard default ethernet MTU. */
 189   hi->max_l3_packet_bytes[VLIB_RX] = hi->max_l3_packet_bytes[VLIB_TX] = 1500;
 190
 191   memcpy (ei->address, address, sizeof (ei->address));
 192   vec_free (hi->hw_address);
 193   vec_add (hi->hw_address, address, sizeof (ei->address));
 194
 195   if (error)
 196     {
 197       pool_put (em->interfaces, ei);
 198       return error;
 199     }
 200   return error;
 201 }
 202
 203 void
 204 ethernet_delete_interface (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index)
 205 {
 206   ethernet_main_t * em = &ethernet_main;
 207   ethernet_interface_t * ei;
 208   vnet_hw_interface_t * hi;
 209   main_intf_t * main_intf;
 210   vlan_table_t * vlan_table;
 211   u32           idx;
 212
 213   hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 214   ei = pool_elt_at_index (em->interfaces, hi->hw_instance);
 215
 216   /* Delete vlan mapping table for dot1q and dot1ad. */
 217   main_intf = vec_elt_at_index (em->main_intfs, hi->hw_if_index);
 218   if (main_intf->dot1q_vlans) {
 219     vlan_table = vec_elt_at_index (em->vlan_pool, main_intf->dot1q_vlans);
 220     for (idx=0; idx<ETHERNET_N_VLAN; idx++ ) {
 221       if (vlan_table->vlans[idx].qinqs) {
 222         pool_put_index(em->qinq_pool, vlan_table->vlans[idx].qinqs);
 223       }
 224     }
 225     pool_put_index(em->vlan_pool, main_intf->dot1q_vlans);
 226   }
 227   if (main_intf->dot1ad_vlans) {
 228     vlan_table = vec_elt_at_index (em->vlan_pool, main_intf->dot1ad_vlans);
 229     for (idx=0; idx<ETHERNET_N_VLAN; idx++ ) {
 230       if (vlan_table->vlans[idx].qinqs) {
 231         pool_put_index(em->qinq_pool, vlan_table->vlans[idx].qinqs);
 232       }
 233     }
 234     pool_put_index(em->vlan_pool, main_intf->dot1ad_vlans);
 235   }
 236
 237   vnet_delete_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 238   pool_put (em->interfaces, ei);
 239 }
 240
 241 u32
 242 ethernet_set_flags (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 flags)
 243 {
 244   ethernet_main_t * em = &ethernet_main;
 245   vnet_hw_interface_t * hi;
 246   ethernet_interface_t * ei;
 247
 248   hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 249
 250   ASSERT (hi->hw_class_index == ethernet_hw_interface_class.index);
 251
 252   ei = pool_elt_at_index (em->interfaces, hi->hw_instance);
 253   if (ei->flag_change)
 254     return ei->flag_change (vnm, hi, flags);
 255   return (u32)~0;
 256 }
 257
 258 #define VNET_SIMULATED_ETHERNET_TX_NEXT_ETHERNET_INPUT VNET_INTERFACE_TX_N_NEXT
 259
 260 /* Echo packets back to ethernet input. */
 261 static uword
 262 simulated_ethernet_interface_tx (vlib_main_t * vm,
 263                                  vlib_node_runtime_t * node,
 264                                  vlib_frame_t * frame)
 265 {
 266   u32 n_left_from, n_left_to_next, n_copy, * from, * to_next;
 267   u32 next_index = VNET_SIMULATED_ETHERNET_TX_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 268   u32 i;
 269   vlib_buffer_t * b;
 270
 271   n_left_from = frame->n_vectors;
 272   from = vlib_frame_args (frame);
 273
 274   while (n_left_from > 0)
 275     {
 276       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 277
 278       n_copy = clib_min (n_left_from, n_left_to_next);
 279
 280       memcpy (to_next, from, n_copy * sizeof (from[0]));
 281       n_left_to_next -= n_copy;
 282       n_left_from -= n_copy;
 283       for (i = 0; i < n_copy; i++)
 284         {
 285           b = vlib_get_buffer (vm, from[i]);
 286           /* Set up RX and TX indices as if received from a real driver */
 287           vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] =
 288               vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX];
 289           vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~0;
 290         }
 291
 292       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 293     }
 294
 295   return n_left_from;
 296 }
 297
 298 static u8 * format_simulated_ethernet_name (u8 * s, va_list * args)
 299 {
 300   u32 dev_instance = va_arg (*args, u32);
 301   return format (s, "loop%d", dev_instance);
 302 }
 303
 304 VNET_DEVICE_CLASS (ethernet_simulated_device_class) = {
 305   .name = "Loopback",
 306   .format_device_name = format_simulated_ethernet_name,
 307   .tx_function = simulated_ethernet_interface_tx,
 308 };
 309
 310 int vnet_create_loopback_interface (u32 * sw_if_indexp, u8 *mac_address)
 311 {
 312   vnet_main_t * vnm = vnet_get_main();
 313   vlib_main_t * vm = vlib_get_main();
 314   clib_error_t * error;
 315   static u32 instance;
 316   u8 address[6];
 317   u32 hw_if_index;
 318   vnet_hw_interface_t * hw_if;
 319   u32 slot;
 320   int rv = 0;
 321
 322   ASSERT(sw_if_indexp);
 323
 324   *sw_if_indexp = (u32)~0;
 325
 326   memset (address, 0, sizeof (address));
 327
 328   /*
 329    * Default MAC address (dead:0000:0000 + instance) is allocated
 330    * if zero mac_address is configured. Otherwise, user-configurable MAC
 331    * address is programmed on the loopback interface.
 332    */
 333   if (memcmp (address, mac_address, sizeof (address)))
 334     memcpy (address, mac_address, sizeof (address));
 335   else
 336     {
 337       address[0] = 0xde;
 338       address[1] = 0xad;
 339       address[5] = instance;
 340     }
 341
 342   error = ethernet_register_interface
 343     (vnm,
 344      ethernet_simulated_device_class.index,
 345      instance++,
 346      address,
 347      &hw_if_index,
 348      /* flag change */ 0);
 349
 350   if (error)
 351     {
 352       rv = VNET_API_ERROR_INVALID_REGISTRATION;
 353       clib_error_report(error);
 354       return rv;
 355     }
 356
 357   hw_if = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 358   slot = vlib_node_add_named_next_with_slot
 359     (vm, hw_if->tx_node_index,
 360      "ethernet-input",
 361      VNET_SIMULATED_ETHERNET_TX_NEXT_ETHERNET_INPUT);
 362   ASSERT (slot == VNET_SIMULATED_ETHERNET_TX_NEXT_ETHERNET_INPUT);
 363
 364   {
 365     vnet_sw_interface_t * si = vnet_get_hw_sw_interface (vnm, hw_if_index);
 366     *sw_if_indexp = si->sw_if_index;
 367   }
 368
 369   return 0;
 370 }
 371
 372 static clib_error_t *
 373 create_simulated_ethernet_interfaces (vlib_main_t * vm,
 374                                       unformat_input_t * input,
 375                                       vlib_cli_command_t * cmd)
 376 {
 377   int rv;
 378   u32 sw_if_index;
 379   u8 mac_address[6];
 380
 381   memset (mac_address, 0, sizeof (mac_address));
 382
 383   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 384     {
 385       if (unformat (input, "mac %U", unformat_ethernet_address, mac_address))
 386         ;
 387       else
 388         break;
 389     }
 390
 391   rv = vnet_create_loopback_interface (&sw_if_index, mac_address);
 392
 393   if (rv)
 394     return clib_error_return (0, "vnet_create_loopback_interface failed");
 395
 396   return 0;
 397 }
 398
 399 VLIB_CLI_COMMAND (create_simulated_ethernet_interface_command, static) = {
 400   .path = "loopback create-interface",
 401   .short_help = "Create Loopback ethernet interface [mac <mac-addr>]",
 402   .function = create_simulated_ethernet_interfaces,
 403 };
 404
 405 ethernet_interface_t *
 406 ethernet_get_interface (ethernet_main_t * em, u32 hw_if_index)
 407 {
 408   vnet_hw_interface_t * i = vnet_get_hw_interface (vnet_get_main(), hw_if_index);
 409   return (i->hw_class_index == ethernet_hw_interface_class.index
 410           ? pool_elt_at_index (em->interfaces, i->hw_instance)
 411           : 0);
 412 }
 413
 414 int vnet_delete_loopback_interface (u32 sw_if_index)
 415 {
 416   vnet_main_t * vnm = vnet_get_main();
 417   vnet_sw_interface_t * si;
 418
 419   if (pool_is_free_index (vnm->interface_main.sw_interfaces,
 420                           sw_if_index))
 421     return VNET_API_ERROR_INVALID_SW_IF_INDEX;
 422
 423   si = vnet_get_sw_interface (vnm, sw_if_index);
 424   ethernet_delete_interface (vnm, si->hw_if_index);
 425
 426   return 0;
 427 }
 428
 429 static clib_error_t *
 430 delete_simulated_ethernet_interfaces (vlib_main_t * vm,
 431                                       unformat_input_t * input,
 432                                       vlib_cli_command_t * cmd)
 433 {
 434   int rv;
 435   u32 sw_if_index = ~0;
 436   vnet_main_t * vnm = vnet_get_main();
 437
 438   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 439     {
 440       if (unformat (input, "intfc %U",
 441                     unformat_vnet_sw_interface, vnm, &sw_if_index))
 442         ;
 443       else
 444         break;
 445     }
 446
 447   if (sw_if_index == ~0)
 448     return clib_error_return (0, "interface not specified");
 449
 450   rv = vnet_delete_loopback_interface (sw_if_index);
 451
 452   if (rv)
 453     return clib_error_return (0, "vnet_delete_loopback_interface failed");
 454
 455   return 0;
 456 }
 457
 458 VLIB_CLI_COMMAND (delete_simulated_ethernet_interface_command, static) = {
 459   .path = "loopback delete-interface",
 460   .short_help = "Delete Loopback ethernet interface intfc <interface>",
 461   .function = delete_simulated_ethernet_interfaces,
 462 };