include/linux/if_vlan.h

   1 /*
   2  * VLAN         An implementation of 802.1Q VLAN tagging.
   3  *
   4  * Authors:     Ben Greear <greearb@candelatech.com>
   5  *
   6  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  *              as published by the Free Software Foundation; either version
   9  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  */
  12
  13 #ifndef _LINUX_IF_VLAN_H_
  14 #define _LINUX_IF_VLAN_H_
  15
  16 #ifdef __KERNEL__
  17
  18 /* externally defined structs */
  19 struct vlan_group;
  20 struct net_device;
  21 struct packet_type;
  22 struct vlan_collection;
  23 struct vlan_dev_info;
  24 struct hlist_node;
  25
  26 #include <linux/netdevice.h>
  27 #include <linux/etherdevice.h>
  28
  29 #define VLAN_HLEN       4               /* The additional bytes (on top of the Ethernet header)
  30                                          * that VLAN requires.
  31                                          */
  32 #define VLAN_ETH_ALEN   6               /* Octets in one ethernet addr   */
  33 #define VLAN_ETH_HLEN   18              /* Total octets in header.       */
  34 #define VLAN_ETH_ZLEN   64              /* Min. octets in frame sans FCS */
  35
  36 /*
  37  * According to 802.3ac, the packet can be 4 bytes longer. --Klika Jan
  38  */
  39 #define VLAN_ETH_DATA_LEN       1500    /* Max. octets in payload        */
  40 #define VLAN_ETH_FRAME_LEN      1518    /* Max. octets in frame sans FCS */
  41
  42 struct vlan_ethhdr {
  43    unsigned char        h_dest[ETH_ALEN];          /* destination eth addr      */
  44    unsigned char        h_source[ETH_ALEN];        /* source ether addr */
  45    __be16               h_vlan_proto;              /* Should always be 0x8100 */
  46    __be16               h_vlan_TCI;                /* Encapsulates priority and VLAN ID */
  47    __be16               h_vlan_encapsulated_proto; /* packet type ID field (or len) */
  48 };
  49
  50 #include <linux/skbuff.h>
  51
  52 static inline struct vlan_ethhdr *vlan_eth_hdr(const struct sk_buff *skb)
  53 {
  54         return (struct vlan_ethhdr *)skb_mac_header(skb);
  55 }
  56
  57 struct vlan_hdr {
  58    __be16               h_vlan_TCI;                /* Encapsulates priority and VLAN ID */
  59    __be16               h_vlan_encapsulated_proto; /* packet type ID field (or len) */
  60 };
  61
  62 #define VLAN_VID_MASK   0xfff
  63
  64 /* found in socket.c */
  65 extern void vlan_ioctl_set(int (*hook)(struct net *, void __user *));
  66
  67 #define VLAN_NAME "vlan"
  68
  69 /* if this changes, algorithm will have to be reworked because this
  70  * depends on completely exhausting the VLAN identifier space.  Thus
  71  * it gives constant time look-up, but in many cases it wastes memory.
  72  */
  73 #define VLAN_GROUP_ARRAY_LEN          4096
  74 #define VLAN_GROUP_ARRAY_SPLIT_PARTS  8
  75 #define VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN     (VLAN_GROUP_ARRAY_LEN/VLAN_GROUP_ARRAY_SPLIT_PARTS)
  76
  77 struct vlan_group {
  78         int real_dev_ifindex; /* The ifindex of the ethernet(like) device the vlan is attached to. */
  79         struct hlist_node       hlist;  /* linked list */
  80         struct net_device **vlan_devices_arrays[VLAN_GROUP_ARRAY_SPLIT_PARTS];
  81         struct rcu_head         rcu;
  82 };
  83
  84 static inline struct net_device *vlan_group_get_device(struct vlan_group *vg,
  85                                                        unsigned int vlan_id)
  86 {
  87         struct net_device **array;
  88         array = vg->vlan_devices_arrays[vlan_id / VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN];
  89         return array[vlan_id % VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN];
  90 }
  91
  92 static inline void vlan_group_set_device(struct vlan_group *vg,
  93                                          unsigned int vlan_id,
  94                                          struct net_device *dev)
  95 {
  96         struct net_device **array;
  97         if (!vg)
  98                 return;
  99         array = vg->vlan_devices_arrays[vlan_id / VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN];
 100         array[vlan_id % VLAN_GROUP_ARRAY_PART_LEN] = dev;
 101 }
 102
 103 struct vlan_priority_tci_mapping {
 104         u32 priority;
 105         unsigned short vlan_qos; /* This should be shifted when first set, so we only do it
 106                                   * at provisioning time.
 107                                   * ((skb->priority << 13) & 0xE000)
 108                                   */
 109         struct vlan_priority_tci_mapping *next;
 110 };
 111
 112 /* Holds information that makes sense if this device is a VLAN device. */
 113 struct vlan_dev_info {
 114         /** This will be the mapping that correlates skb->priority to
 115          * 3 bits of VLAN QOS tags...
 116          */
 117         unsigned int nr_ingress_mappings;
 118         u32 ingress_priority_map[8];
 119
 120         unsigned int nr_egress_mappings;
 121         struct vlan_priority_tci_mapping *egress_priority_map[16]; /* hash table */
 122
 123         unsigned short vlan_id;        /*  The VLAN Identifier for this interface. */
 124         unsigned short flags;          /* (1 << 0) re_order_header   This option will cause the
 125                                         *   VLAN code to move around the ethernet header on
 126                                         *   ingress to make the skb look **exactly** like it
 127                                         *   came in from an ethernet port.  This destroys some of
 128                                         *   the VLAN information in the skb, but it fixes programs
 129                                         *   like DHCP that use packet-filtering and don't understand
 130                                         *   802.1Q
 131                                         */
 132         struct net_device *real_dev;    /* the underlying device/interface */
 133         unsigned char real_dev_addr[ETH_ALEN];
 134         struct proc_dir_entry *dent;    /* Holds the proc data */
 135         unsigned long cnt_inc_headroom_on_tx; /* How many times did we have to grow the skb on TX. */
 136         unsigned long cnt_encap_on_xmit;      /* How many times did we have to encapsulate the skb on TX. */
 137         struct net_device_stats dev_stats; /* Device stats (rx-bytes, tx-pkts, etc...) */
 138 };
 139
 140 #define VLAN_DEV_INFO(x) ((struct vlan_dev_info *)(x->priv))
 141
 142 /* inline functions */
 143
 144 static inline struct net_device_stats *vlan_dev_get_stats(struct net_device *dev)
 145 {
 146         return &(VLAN_DEV_INFO(dev)->dev_stats);
 147 }
 148
 149 static inline __u32 vlan_get_ingress_priority(struct net_device *dev,
 150                                               unsigned short vlan_tag)
 151 {
 152         struct vlan_dev_info *vip = VLAN_DEV_INFO(dev);
 153
 154         return vip->ingress_priority_map[(vlan_tag >> 13) & 0x7];
 155 }
 156
 157 /* VLAN tx hw acceleration helpers. */
 158 struct vlan_skb_tx_cookie {
 159         u32     magic;
 160         u32     vlan_tag;
 161 };
 162
 163 #define VLAN_TX_COOKIE_MAGIC    0x564c414e      /* "VLAN" in ascii. */
 164 #define VLAN_TX_SKB_CB(__skb)   ((struct vlan_skb_tx_cookie *)&((__skb)->cb[0]))
 165 #define vlan_tx_tag_present(__skb) \
 166         (VLAN_TX_SKB_CB(__skb)->magic == VLAN_TX_COOKIE_MAGIC)
 167 #define vlan_tx_tag_get(__skb)  (VLAN_TX_SKB_CB(__skb)->vlan_tag)
 168
 169 /* VLAN rx hw acceleration helper.  This acts like netif_{rx,receive_skb}(). */
 170 static inline int __vlan_hwaccel_rx(struct sk_buff *skb,
 171                                     struct vlan_group *grp,
 172                                     unsigned short vlan_tag, int polling)
 173 {
 174         struct net_device_stats *stats;
 175
 176         if (skb_bond_should_drop(skb)) {
 177                 dev_kfree_skb_any(skb);
 178                 return NET_RX_DROP;
 179         }
 180
 181         skb->dev = vlan_group_get_device(grp, vlan_tag & VLAN_VID_MASK);
 182         if (skb->dev == NULL) {
 183                 dev_kfree_skb_any(skb);
 184
 185                 /* Not NET_RX_DROP, this is not being dropped
 186                  * due to congestion.
 187                  */
 188                 return 0;
 189         }
 190
 191         skb->dev->last_rx = jiffies;
 192
 193         stats = vlan_dev_get_stats(skb->dev);
 194         stats->rx_packets++;
 195         stats->rx_bytes += skb->len;
 196
 197         skb->priority = vlan_get_ingress_priority(skb->dev, vlan_tag);
 198         switch (skb->pkt_type) {
 199         case PACKET_BROADCAST:
 200                 break;
 201
 202         case PACKET_MULTICAST:
 203                 stats->multicast++;
 204                 break;
 205
 206         case PACKET_OTHERHOST:
 207                 /* Our lower layer thinks this is not local, let's make sure.
 208                  * This allows the VLAN to have a different MAC than the underlying
 209                  * device, and still route correctly.
 210                  */
 211                 if (!compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest,
 212                                         skb->dev->dev_addr))
 213                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 214                 break;
 215         };
 216
 217         return (polling ? netif_receive_skb(skb) : netif_rx(skb));
 218 }
 219
 220 static inline int vlan_hwaccel_rx(struct sk_buff *skb,
 221                                   struct vlan_group *grp,
 222                                   unsigned short vlan_tag)
 223 {
 224         return __vlan_hwaccel_rx(skb, grp, vlan_tag, 0);
 225 }
 226
 227 static inline int vlan_hwaccel_receive_skb(struct sk_buff *skb,
 228                                            struct vlan_group *grp,
 229                                            unsigned short vlan_tag)
 230 {
 231         return __vlan_hwaccel_rx(skb, grp, vlan_tag, 1);
 232 }
 233
 234 /**
 235  * __vlan_put_tag - regular VLAN tag inserting
 236  * @skb: skbuff to tag
 237  * @tag: VLAN tag to insert
 238  *
 239  * Inserts the VLAN tag into @skb as part of the payload
 240  * Returns a VLAN tagged skb. If a new skb is created, @skb is freed.
 241  *
 242  * Following the skb_unshare() example, in case of error, the calling function
 243  * doesn't have to worry about freeing the original skb.
 244  */
 245 static inline struct sk_buff *__vlan_put_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short tag)
 246 {
 247         struct vlan_ethhdr *veth;
 248
 249         if (skb_headroom(skb) < VLAN_HLEN) {
 250                 struct sk_buff *sk_tmp = skb;
 251                 skb = skb_realloc_headroom(sk_tmp, VLAN_HLEN);
 252                 kfree_skb(sk_tmp);
 253                 if (!skb) {
 254                         printk(KERN_ERR "vlan: failed to realloc headroom\n");
 255                         return NULL;
 256                 }
 257         } else {
 258                 skb = skb_unshare(skb, GFP_ATOMIC);
 259                 if (!skb) {
 260                         printk(KERN_ERR "vlan: failed to unshare skbuff\n");
 261                         return NULL;
 262                 }
 263         }
 264
 265         veth = (struct vlan_ethhdr *)skb_push(skb, VLAN_HLEN);
 266
 267         /* Move the mac addresses to the beginning of the new header. */
 268         memmove(skb->data, skb->data + VLAN_HLEN, 2 * VLAN_ETH_ALEN);
 269
 270         /* first, the ethernet type */
 271         veth->h_vlan_proto = __constant_htons(ETH_P_8021Q);
 272
 273         /* now, the tag */
 274         veth->h_vlan_TCI = htons(tag);
 275
 276         skb->protocol = __constant_htons(ETH_P_8021Q);
 277         skb->mac_header -= VLAN_HLEN;
 278         skb->network_header -= VLAN_HLEN;
 279
 280         return skb;
 281 }
 282
 283 /**
 284  * __vlan_hwaccel_put_tag - hardware accelerated VLAN inserting
 285  * @skb: skbuff to tag
 286  * @tag: VLAN tag to insert
 287  *
 288  * Puts the VLAN tag in @skb->cb[] and lets the device do the rest
 289  */
 290 static inline struct sk_buff *__vlan_hwaccel_put_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short tag)
 291 {
 292         struct vlan_skb_tx_cookie *cookie;
 293
 294         cookie = VLAN_TX_SKB_CB(skb);
 295         cookie->magic = VLAN_TX_COOKIE_MAGIC;
 296         cookie->vlan_tag = tag;
 297
 298         return skb;
 299 }
 300
 301 #define HAVE_VLAN_PUT_TAG
 302
 303 /**
 304  * vlan_put_tag - inserts VLAN tag according to device features
 305  * @skb: skbuff to tag
 306  * @tag: VLAN tag to insert
 307  *
 308  * Assumes skb->dev is the target that will xmit this frame.
 309  * Returns a VLAN tagged skb.
 310  */
 311 static inline struct sk_buff *vlan_put_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short tag)
 312 {
 313         if (skb->dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_TX) {
 314                 return __vlan_hwaccel_put_tag(skb, tag);
 315         } else {
 316                 return __vlan_put_tag(skb, tag);
 317         }
 318 }
 319
 320 /**
 321  * __vlan_get_tag - get the VLAN ID that is part of the payload
 322  * @skb: skbuff to query
 323  * @tag: buffer to store vlaue
 324  *
 325  * Returns error if the skb is not of VLAN type
 326  */
 327 static inline int __vlan_get_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short *tag)
 328 {
 329         struct vlan_ethhdr *veth = (struct vlan_ethhdr *)skb->data;
 330
 331         if (veth->h_vlan_proto != __constant_htons(ETH_P_8021Q)) {
 332                 return -EINVAL;
 333         }
 334
 335         *tag = ntohs(veth->h_vlan_TCI);
 336
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 /**
 341  * __vlan_hwaccel_get_tag - get the VLAN ID that is in @skb->cb[]
 342  * @skb: skbuff to query
 343  * @tag: buffer to store vlaue
 344  *
 345  * Returns error if @skb->cb[] is not set correctly
 346  */
 347 static inline int __vlan_hwaccel_get_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short *tag)
 348 {
 349         struct vlan_skb_tx_cookie *cookie;
 350
 351         cookie = VLAN_TX_SKB_CB(skb);
 352         if (cookie->magic == VLAN_TX_COOKIE_MAGIC) {
 353                 *tag = cookie->vlan_tag;
 354                 return 0;
 355         } else {
 356                 *tag = 0;
 357                 return -EINVAL;
 358         }
 359 }
 360
 361 #define HAVE_VLAN_GET_TAG
 362
 363 /**
 364  * vlan_get_tag - get the VLAN ID from the skb
 365  * @skb: skbuff to query
 366  * @tag: buffer to store vlaue
 367  *
 368  * Returns error if the skb is not VLAN tagged
 369  */
 370 static inline int vlan_get_tag(struct sk_buff *skb, unsigned short *tag)
 371 {
 372         if (skb->dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_TX) {
 373                 return __vlan_hwaccel_get_tag(skb, tag);
 374         } else {
 375                 return __vlan_get_tag(skb, tag);
 376         }
 377 }
 378
 379 #endif /* __KERNEL__ */
 380
 381 /* VLAN IOCTLs are found in sockios.h */
 382
 383 /* Passed in vlan_ioctl_args structure to determine behaviour. */
 384 enum vlan_ioctl_cmds {
 385         ADD_VLAN_CMD,
 386         DEL_VLAN_CMD,
 387         SET_VLAN_INGRESS_PRIORITY_CMD,
 388         SET_VLAN_EGRESS_PRIORITY_CMD,
 389         GET_VLAN_INGRESS_PRIORITY_CMD,
 390         GET_VLAN_EGRESS_PRIORITY_CMD,
 391         SET_VLAN_NAME_TYPE_CMD,
 392         SET_VLAN_FLAG_CMD,
 393         GET_VLAN_REALDEV_NAME_CMD, /* If this works, you know it's a VLAN device, btw */
 394         GET_VLAN_VID_CMD /* Get the VID of this VLAN (specified by name) */
 395 };
 396
 397 enum vlan_flags {
 398         VLAN_FLAG_REORDER_HDR   = 0x1,
 399 };
 400
 401 enum vlan_name_types {
 402         VLAN_NAME_TYPE_PLUS_VID, /* Name will look like:  vlan0005 */
 403         VLAN_NAME_TYPE_RAW_PLUS_VID, /* name will look like:  eth1.0005 */
 404         VLAN_NAME_TYPE_PLUS_VID_NO_PAD, /* Name will look like:  vlan5 */
 405         VLAN_NAME_TYPE_RAW_PLUS_VID_NO_PAD, /* Name will look like:  eth0.5 */
 406         VLAN_NAME_TYPE_HIGHEST
 407 };
 408
 409 struct vlan_ioctl_args {
 410         int cmd; /* Should be one of the vlan_ioctl_cmds enum above. */
 411         char device1[24];
 412
 413         union {
 414                 char device2[24];
 415                 int VID;
 416                 unsigned int skb_priority;
 417                 unsigned int name_type;
 418                 unsigned int bind_type;
 419                 unsigned int flag; /* Matches vlan_dev_info flags */
 420         } u;
 421
 422         short vlan_qos;
 423 };
 424
 425 #endif /* !(_LINUX_IF_VLAN_H_) */