Quelle  br_if.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Userspace interface
 * Linux ethernet bridge
 *
 * Authors:
 * Lennert Buytenhek  <buytenh@gnu.org>
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/etherdevice.h>
#include <linux/netpoll.h>
#include <linux/ethtool.h>
#include <linux/if_arp.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/rtnetlink.h>
#include <linux/if_ether.h>
#include <linux/slab.h>
#include <net/dsa.h>
#include <net/sock.h>
#include <linux/if_vlan.h>
#include <net/switchdev.h>
#include <net/net_namespace.h>

#include "br_private.h"

/*
 * Determine initial path cost based on speed.
 * using recommendations from 802.1d standard
 *
 * Since driver might sleep need to not be holding any locks.
 */
static int port_cost(struct net_device *dev)
{
 struct ethtool_link_ksettings ecmd;

 if (!__ethtool_get_link_ksettings(dev, &ecmd)) {
  switch (ecmd.base.speed) {
  case SPEED_10000:
   return 2;
  case SPEED_5000:
   return 3;
  case SPEED_2500:
   return 4;
  case SPEED_1000:
   return 5;
  case SPEED_100:
   return 19;
  case SPEED_10:
   return 100;
  case SPEED_UNKNOWN:
   return 100;
  default:
   if (ecmd.base.speed > SPEED_10000)
    return 1;
  }
 }

 /* Old silly heuristics based on name */
 if (!strncmp(dev->name, "lec", 3))
  return 7;

 if (!strncmp(dev->name, "plip", 4))
  return 2500;

 return 100; /* assume old 10Mbps */
}


/* Check for port carrier transitions. */
void br_port_carrier_check(struct net_bridge_port *p, bool *notified)
{
 struct net_device *dev = p->dev;
 struct net_bridge *br = p->br;

 if (!(p->flags & BR_ADMIN_COST) &&
     netif_running(dev) && netif_oper_up(dev))
  p->path_cost = port_cost(dev);

 *notified = false;
 if (!netif_running(br->dev))
  return;

 spin_lock_bh(&br->lock);
 if (netif_running(dev) && netif_oper_up(dev)) {
  if (p->state == BR_STATE_DISABLED) {
   br_stp_enable_port(p);
   *notified = true;
  }
 } else {
  if (p->state != BR_STATE_DISABLED) {
   br_stp_disable_port(p);
   *notified = true;
  }
 }
 spin_unlock_bh(&br->lock);
}

static void br_port_set_promisc(struct net_bridge_port *p)
{
 int err = 0;

 if (br_promisc_port(p))
  return;

 err = dev_set_promiscuity(p->dev, 1);
 if (err)
  return;

 br_fdb_unsync_static(p->br, p);
 p->flags |= BR_PROMISC;
}

static void br_port_clear_promisc(struct net_bridge_port *p)
{
 int err;

 /* Check if the port is already non-promisc or if it doesn't
  * support UNICAST filtering.  Without unicast filtering support
  * we'll end up re-enabling promisc mode anyway, so just check for
  * it here.
 */
 if (!br_promisc_port(p) || !(p->dev->priv_flags & IFF_UNICAST_FLT))
  return;

 /* Since we'll be clearing the promisc mode, program the port
  * first so that we don't have interruption in traffic.
 */
 err = br_fdb_sync_static(p->br, p);
 if (err)
  return;

 dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 p->flags &= ~BR_PROMISC;
}

/* When a port is added or removed or when certain port flags
 * change, this function is called to automatically manage
 * promiscuity setting of all the bridge ports.  We are always called
 * under RTNL so can skip using rcu primitives.
 */
void br_manage_promisc(struct net_bridge *br)
{
 struct net_bridge_port *p;
 bool set_all = false;

 /* If vlan filtering is disabled or bridge interface is placed
  * into promiscuous mode, place all ports in promiscuous mode.
 */
 if ((br->dev->flags & IFF_PROMISC) || !br_vlan_enabled(br->dev))
  set_all = true;

 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list) {
  if (set_all) {
   br_port_set_promisc(p);
  } else {
   /* If the number of auto-ports is <= 1, then all other
    * ports will have their output configuration
    * statically specified through fdbs.  Since ingress
    * on the auto-port becomes forwarding/egress to other
    * ports and egress configuration is statically known,
    * we can say that ingress configuration of the
    * auto-port is also statically known.
    * This lets us disable promiscuous mode and write
    * this config to hw.
 */
   if ((p->dev->priv_flags & IFF_UNICAST_FLT) &&
       (br->auto_cnt == 0 ||
        (br->auto_cnt == 1 && br_auto_port(p))))
    br_port_clear_promisc(p);
   else
    br_port_set_promisc(p);
  }
 }
}

int nbp_backup_change(struct net_bridge_port *p,
        struct net_device *backup_dev)
{
 struct net_bridge_port *old_backup = rtnl_dereference(p->backup_port);
 struct net_bridge_port *backup_p = NULL;

 ASSERT_RTNL();

 if (backup_dev) {
  if (!netif_is_bridge_port(backup_dev))
   return -ENOENT;

  backup_p = br_port_get_rtnl(backup_dev);
  if (backup_p->br != p->br)
   return -EINVAL;
 }

 if (p == backup_p)
  return -EINVAL;

 if (old_backup == backup_p)
  return 0;

 /* if the backup link is already set, clear it */
 if (old_backup)
  old_backup->backup_redirected_cnt--;

 if (backup_p)
  backup_p->backup_redirected_cnt++;
 rcu_assign_pointer(p->backup_port, backup_p);

 return 0;
}

static void nbp_backup_clear(struct net_bridge_port *p)
{
 nbp_backup_change(p, NULL);
 if (p->backup_redirected_cnt) {
  struct net_bridge_port *cur_p;

  list_for_each_entry(cur_p, &p->br->port_list, list) {
   struct net_bridge_port *backup_p;

   backup_p = rtnl_dereference(cur_p->backup_port);
   if (backup_p == p)
    nbp_backup_change(cur_p, NULL);
  }
 }

 WARN_ON(rcu_access_pointer(p->backup_port) || p->backup_redirected_cnt);
}

static void nbp_update_port_count(struct net_bridge *br)
{
 struct net_bridge_port *p;
 u32 cnt = 0;

 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list) {
  if (br_auto_port(p))
   cnt++;
 }
 if (br->auto_cnt != cnt) {
  br->auto_cnt = cnt;
  br_manage_promisc(br);
 }
}

static void nbp_delete_promisc(struct net_bridge_port *p)
{
 /* If port is currently promiscuous, unset promiscuity.
  * Otherwise, it is a static port so remove all addresses
  * from it.
 */
 dev_set_allmulti(p->dev, -1);
 if (br_promisc_port(p))
  dev_set_promiscuity(p->dev, -1);
 else
  br_fdb_unsync_static(p->br, p);
}

static void release_nbp(struct kobject *kobj)
{
 struct net_bridge_port *p
  = container_of(kobj, struct net_bridge_port, kobj);
 kfree(p);
}

static void brport_get_ownership(const struct kobject *kobj, kuid_t *uid, kgid_t *gid)
{
 struct net_bridge_port *p = kobj_to_brport(kobj);

 net_ns_get_ownership(dev_net(p->dev), uid, gid);
}

static const struct kobj_type brport_ktype = {
#ifdef CONFIG_SYSFS
 .sysfs_ops = &brport_sysfs_ops,
#endif
 .release = release_nbp,
 .get_ownership = brport_get_ownership,
};

static void destroy_nbp(struct net_bridge_port *p)
{
 struct net_device *dev = p->dev;

 p->br = NULL;
 p->dev = NULL;
 netdev_put(dev, &p->dev_tracker);

 kobject_put(&p->kobj);
}

static void destroy_nbp_rcu(struct rcu_head *head)
{
 struct net_bridge_port *p =
   container_of(head, struct net_bridge_port, rcu);
 destroy_nbp(p);
}

static unsigned get_max_headroom(struct net_bridge *br)
{
 unsigned max_headroom = 0;
 struct net_bridge_port *p;

 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list) {
  unsigned dev_headroom = netdev_get_fwd_headroom(p->dev);

  if (dev_headroom > max_headroom)
   max_headroom = dev_headroom;
 }

 return max_headroom;
}

static void update_headroom(struct net_bridge *br, int new_hr)
{
 struct net_bridge_port *p;

 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list)
  netdev_set_rx_headroom(p->dev, new_hr);

 br->dev->needed_headroom = new_hr;
}

/* Delete port(interface) from bridge is done in two steps.
 * via RCU. First step, marks device as down. That deletes
 * all the timers and stops new packets from flowing through.
 *
 * Final cleanup doesn't occur until after all CPU's finished
 * processing packets.
 *
 * Protected from multiple admin operations by RTNL mutex
 */
static void del_nbp(struct net_bridge_port *p)
{
 struct net_bridge *br = p->br;
 struct net_device *dev = p->dev;

 sysfs_remove_link(br->ifobj, p->dev->name);

 nbp_delete_promisc(p);

 spin_lock_bh(&br->lock);
 br_stp_disable_port(p);
 spin_unlock_bh(&br->lock);

 br_mrp_port_del(br, p);
 br_cfm_port_del(br, p);

 br_ifinfo_notify(RTM_DELLINK, NULL, p);

 list_del_rcu(&p->list);
 if (netdev_get_fwd_headroom(dev) == br->dev->needed_headroom)
  update_headroom(br, get_max_headroom(br));
 netdev_reset_rx_headroom(dev);

 nbp_vlan_flush(p);
 br_fdb_delete_by_port(br, p, 0, 1);
 switchdev_deferred_process();
 nbp_backup_clear(p);

 nbp_update_port_count(br);

 netdev_upper_dev_unlink(dev, br->dev);

 dev->priv_flags &= ~IFF_BRIDGE_PORT;

 netdev_rx_handler_unregister(dev);

 br_multicast_del_port(p);

 kobject_uevent(&p->kobj, KOBJ_REMOVE);
 kobject_del(&p->kobj);

 br_netpoll_disable(p);

 call_rcu(&p->rcu, destroy_nbp_rcu);
}

/* Delete bridge device */
void br_dev_delete(struct net_device *dev, struct list_head *head)
{
 struct net_bridge *br = netdev_priv(dev);
 struct net_bridge_port *p, *n;

 list_for_each_entry_safe(p, n, &br->port_list, list) {
  del_nbp(p);
 }

 br_mst_uninit(br);
 br_recalculate_neigh_suppress_enabled(br);

 br_fdb_delete_by_port(br, NULL, 0, 1);

 cancel_delayed_work_sync(&br->gc_work);

 br_sysfs_delbr(br->dev);
 unregister_netdevice_queue(br->dev, head);
}

/* find an available port number */
static int find_portno(struct net_bridge *br)
{
 int index;
 struct net_bridge_port *p;
 unsigned long *inuse;

 inuse = bitmap_zalloc(BR_MAX_PORTS, GFP_KERNEL);
 if (!inuse)
  return -ENOMEM;

 __set_bit(0, inuse); /* zero is reserved */
 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list)
  __set_bit(p->port_no, inuse);

 index = find_first_zero_bit(inuse, BR_MAX_PORTS);
 bitmap_free(inuse);

 return (index >= BR_MAX_PORTS) ? -EXFULL : index;
}

/* called with RTNL but without bridge lock */
static struct net_bridge_port *new_nbp(struct net_bridge *br,
           struct net_device *dev)
{
 struct net_bridge_port *p;
 int index, err;

 index = find_portno(br);
 if (index < 0)
  return ERR_PTR(index);

 p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 if (p == NULL)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 p->br = br;
 netdev_hold(dev, &p->dev_tracker, GFP_KERNEL);
 p->dev = dev;
 p->path_cost = port_cost(dev);
 p->priority = 0x8000 >> BR_PORT_BITS;
 p->port_no = index;
 p->flags = BR_LEARNING | BR_FLOOD | BR_MCAST_FLOOD | BR_BCAST_FLOOD;
 br_init_port(p);
 br_set_state(p, BR_STATE_DISABLED);
 br_stp_port_timer_init(p);
 err = br_multicast_add_port(p);
 if (err) {
  netdev_put(dev, &p->dev_tracker);
  kfree(p);
  p = ERR_PTR(err);
 }

 return p;
}

int br_add_bridge(struct net *net, const char *name)
{
 struct net_device *dev;
 int res;

 dev = alloc_netdev(sizeof(struct net_bridge), name, NET_NAME_UNKNOWN,
      br_dev_setup);

 if (!dev)
  return -ENOMEM;

 dev_net_set(dev, net);
 dev->rtnl_link_ops = &br_link_ops;

 res = register_netdevice(dev);
 if (res)
  free_netdev(dev);
 return res;
}

int br_del_bridge(struct net *net, const char *name)
{
 struct net_device *dev;
 int ret = 0;

 dev = __dev_get_by_name(net, name);
 if (dev == NULL)
  ret =  -ENXIO;  /* Could not find device */

 else if (!netif_is_bridge_master(dev)) {
  /* Attempt to delete non bridge device! */
  ret = -EPERM;
 }

 else if (dev->flags & IFF_UP) {
  /* Not shutdown yet. */
  ret = -EBUSY;
 }

 else
  br_dev_delete(dev, NULL);

 return ret;
}

/* MTU of the bridge pseudo-device: ETH_DATA_LEN or the minimum of the ports */
static int br_mtu_min(const struct net_bridge *br)
{
 const struct net_bridge_port *p;
 int ret_mtu = 0;

 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list)
  if (!ret_mtu || ret_mtu > p->dev->mtu)
   ret_mtu = p->dev->mtu;

 return ret_mtu ? ret_mtu : ETH_DATA_LEN;
}

void br_mtu_auto_adjust(struct net_bridge *br)
{
 ASSERT_RTNL();

 /* if the bridge MTU was manually configured don't mess with it */
 if (br_opt_get(br, BROPT_MTU_SET_BY_USER))
  return;

 /* change to the minimum MTU and clear the flag which was set by
  * the bridge ndo_change_mtu callback
 */
 dev_set_mtu(br->dev, br_mtu_min(br));
 br_opt_toggle(br, BROPT_MTU_SET_BY_USER, false);
}

static void br_set_gso_limits(struct net_bridge *br)
{
 unsigned int tso_max_size = TSO_MAX_SIZE;
 const struct net_bridge_port *p;
 u16 tso_max_segs = TSO_MAX_SEGS;

 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list) {
  tso_max_size = min(tso_max_size, p->dev->tso_max_size);
  tso_max_segs = min(tso_max_segs, p->dev->tso_max_segs);
 }
 netif_set_tso_max_size(br->dev, tso_max_size);
 netif_set_tso_max_segs(br->dev, tso_max_segs);
}

/*
 * Recomputes features using slave's features
 */
netdev_features_t br_features_recompute(struct net_bridge *br,
 netdev_features_t features)
{
 struct net_bridge_port *p;
 netdev_features_t mask;

 if (list_empty(&br->port_list))
  return features;

 mask = features;
 features &= ~NETIF_F_ONE_FOR_ALL;

 list_for_each_entry(p, &br->port_list, list) {
  features = netdev_increment_features(features,
           p->dev->features, mask);
 }
 features = netdev_add_tso_features(features, mask);

 return features;
}

/* called with RTNL */
int br_add_if(struct net_bridge *br, struct net_device *dev,
       struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct net_bridge_port *p;
 int err = 0;
 unsigned br_hr, dev_hr;
 bool changed_addr, fdb_synced = false;

 /* Don't allow bridging non-ethernet like devices. */
 if ((dev->flags & IFF_LOOPBACK) ||
     dev->type != ARPHRD_ETHER || dev->addr_len != ETH_ALEN ||
     !is_valid_ether_addr(dev->dev_addr))
  return -EINVAL;

 /* No bridging of bridges */
 if (dev->netdev_ops->ndo_start_xmit == br_dev_xmit) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack,
          "Can not enslave a bridge to a bridge");
  return -ELOOP;
 }

 /* Device has master upper dev */
 if (netdev_master_upper_dev_get(dev))
  return -EBUSY;

 /* No bridging devices that dislike that (e.g. wireless) */
 if (dev->priv_flags & IFF_DONT_BRIDGE) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack,
          "Device does not allow enslaving to a bridge");
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 p = new_nbp(br, dev);
 if (IS_ERR(p))
  return PTR_ERR(p);

 call_netdevice_notifiers(NETDEV_JOIN, dev);

 err = dev_set_allmulti(dev, 1);
 if (err) {
  br_multicast_del_port(p);
  netdev_put(dev, &p->dev_tracker);
  kfree(p); /* kobject not yet init'd, manually free */
  goto err1;
 }

 err = kobject_init_and_add(&p->kobj, &brport_ktype, &(dev->dev.kobj),
       SYSFS_BRIDGE_PORT_ATTR);
 if (err)
  goto err2;

 err = br_sysfs_addif(p);
 if (err)
  goto err2;

 err = br_netpoll_enable(p);
 if (err)
  goto err3;

 err = netdev_rx_handler_register(dev, br_get_rx_handler(dev), p);
 if (err)
  goto err4;

 dev->priv_flags |= IFF_BRIDGE_PORT;

 err = netdev_master_upper_dev_link(dev, br->dev, NULL, NULL, extack);
 if (err)
  goto err5;

 dev_disable_lro(dev);

 list_add_rcu(&p->list, &br->port_list);

 nbp_update_port_count(br);
 if (!br_promisc_port(p) && (p->dev->priv_flags & IFF_UNICAST_FLT)) {
  /* When updating the port count we also update all ports'
   * promiscuous mode.
   * A port leaving promiscuous mode normally gets the bridge's
   * fdb synced to the unicast filter (if supported), however,
   * `br_port_clear_promisc` does not distinguish between
   * non-promiscuous ports and *new* ports, so we need to
   * sync explicitly here.
 */
  fdb_synced = br_fdb_sync_static(br, p) == 0;
  if (!fdb_synced)
   netdev_err(dev, "failed to sync bridge static fdb addresses to this port\n");
 }

 netdev_update_features(br->dev);

 br_hr = br->dev->needed_headroom;
 dev_hr = netdev_get_fwd_headroom(dev);
 if (br_hr < dev_hr)
  update_headroom(br, dev_hr);
 else
  netdev_set_rx_headroom(dev, br_hr);

 if (br_fdb_add_local(br, p, dev->dev_addr, 0))
  netdev_err(dev, "failed insert local address bridge forwarding table\n");

 if (br->dev->addr_assign_type != NET_ADDR_SET) {
  /* Ask for permission to use this MAC address now, even if we
   * don't end up choosing it below.
 */
  err = netif_pre_changeaddr_notify(br->dev, dev->dev_addr,
        extack);
  if (err)
   goto err6;
 }

 err = nbp_vlan_init(p, extack);
 if (err) {
  netdev_err(dev, "failed to initialize vlan filtering on this port\n");
  goto err6;
 }

 spin_lock_bh(&br->lock);
 changed_addr = br_stp_recalculate_bridge_id(br);

 if (netif_running(dev) && netif_oper_up(dev) &&
     (br->dev->flags & IFF_UP))
  br_stp_enable_port(p);
 spin_unlock_bh(&br->lock);

 br_ifinfo_notify(RTM_NEWLINK, NULL, p);

 if (changed_addr)
  call_netdevice_notifiers(NETDEV_CHANGEADDR, br->dev);

 br_mtu_auto_adjust(br);
 br_set_gso_limits(br);

 kobject_uevent(&p->kobj, KOBJ_ADD);

 return 0;

err6:
 if (fdb_synced)
  br_fdb_unsync_static(br, p);
 list_del_rcu(&p->list);
 br_fdb_delete_by_port(br, p, 0, 1);
 nbp_update_port_count(br);
 netdev_upper_dev_unlink(dev, br->dev);
err5:
 dev->priv_flags &= ~IFF_BRIDGE_PORT;
 netdev_rx_handler_unregister(dev);
err4:
 br_netpoll_disable(p);
err3:
 sysfs_remove_link(br->ifobj, p->dev->name);
err2:
 br_multicast_del_port(p);
 netdev_put(dev, &p->dev_tracker);
 kobject_put(&p->kobj);
 dev_set_allmulti(dev, -1);
err1:
 return err;
}

/* called with RTNL */
int br_del_if(struct net_bridge *br, struct net_device *dev)
{
 struct net_bridge_port *p;
 bool changed_addr;

 p = br_port_get_rtnl(dev);
 if (!p || p->br != br)
  return -EINVAL;

 /* Since more than one interface can be attached to a bridge,
  * there still maybe an alternate path for netconsole to use;
  * therefore there is no reason for a NETDEV_RELEASE event.
 */
 del_nbp(p);

 br_mtu_auto_adjust(br);
 br_set_gso_limits(br);

 spin_lock_bh(&br->lock);
 changed_addr = br_stp_recalculate_bridge_id(br);
 spin_unlock_bh(&br->lock);

 if (changed_addr)
  call_netdevice_notifiers(NETDEV_CHANGEADDR, br->dev);

 netdev_update_features(br->dev);

 return 0;
}

void br_port_flags_change(struct net_bridge_port *p, unsigned long mask)
{
 struct net_bridge *br = p->br;

 if (mask & BR_AUTO_MASK)
  nbp_update_port_count(br);

 if (mask & (BR_NEIGH_SUPPRESS | BR_NEIGH_VLAN_SUPPRESS))
  br_recalculate_neigh_suppress_enabled(br);
}

bool br_port_flag_is_set(const struct net_device *dev, unsigned long flag)
{
 struct net_bridge_port *p;

 p = br_port_get_rtnl_rcu(dev);
 if (!p)
  return false;

 return p->flags & flag;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(br_port_flag_is_set);