sys/net/vlan/if_vlan.c

   1 /*
   2  * Copyright 1998 Massachusetts Institute of Technology
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and
   5  * its documentation for any purpose and without fee is hereby
   6  * granted, provided that both the above copyright notice and this
   7  * permission notice appear in all copies, that both the above
   8  * copyright notice and this permission notice appear in all
   9  * supporting documentation, and that the name of M.I.T. not be used
  10  * in advertising or publicity pertaining to distribution of the
  11  * software without specific, written prior permission.  M.I.T. makes
  12  * no representations about the suitability of this software for any
  13  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied
  14  * warranty.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY M.I.T. ``AS IS''.  M.I.T. DISCLAIMS
  17  * ALL EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
  18  * INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
  19  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. IN NO EVENT
  20  * SHALL M.I.T. BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  21  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  22  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
  23  * USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
  24  * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  25  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  26  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * $FreeBSD: src/sys/net/if_vlan.c,v 1.15.2.13 2003/02/14 22:25:58 fenner Exp $
  30  * $DragonFly: src/sys/net/vlan/if_vlan.c,v 1.43 2008/11/22 04:00:53 sephe Exp $
  31  */
  32
  33 /*
  34  * if_vlan.c - pseudo-device driver for IEEE 802.1Q virtual LANs.
  35  * Might be extended some day to also handle IEEE 802.1p priority
  36  * tagging.  This is sort of sneaky in the implementation, since
  37  * we need to pretend to be enough of an Ethernet implementation
  38  * to make arp work.  The way we do this is by telling everyone
  39  * that we are an Ethernet, and then catch the packets that
  40  * ether_output() left on our output queue queue when it calls
  41  * if_start(), rewrite them for use by the real outgoing interface,
  42  * and ask it to send them.
  43  *
  44  *
  45  * Note about vlan's MP safe approach:
  46  *
  47  * - All configuration operation, e.g. config, unconfig and change flags,
  48  *   is serialized by netisr0; not by vlan's serializer
  49  *
  50  * - Parent interface's trunk and vlans are linked in the following
  51  *   fashion:
  52  *                     CPU0     CPU1     CPU2     CPU3
  53  *   +--------------+--------+--------+--------+--------+
  54  *   | parent ifnet |trunk[0]|trunk[1]|trunk[2]|trunk[3]|
  55  *   +--------------+--------+--------+--------+--------+
  56  *                       |        |        |        |
  57  *                       V        V        V        V
  58  *   +--------------+--------+--------+--------+--------+
  59  *   |   vlan ifnet |entry[0]|entry[1]|entry[2]|entry[3]|
  60  *   +--------------+--------+--------+--------+--------+
  61  *                       |        |        |        |
  62  *                       V        V        V        V
  63  *   +--------------+--------+--------+--------+--------+
  64  *   |   vlan ifnet |entry[0]|entry[1]|entry[2]|entry[3]|
  65  *   +--------------+--------+--------+--------+--------+
  66  *
  67  * - Vlan is linked/unlinked onto parent interface's trunk using following
  68  *   way:
  69  *
  70  *       CPU0             CPU1             CPU2             CPU3
  71  *
  72  *      netisr0 <---------------------------------------------+
  73  *  (config/unconfig)                                         |
  74  *         |                                                  |
  75  *         | domsg                                            | replymsg
  76  *         |                                                  |
  77  *         V     fwdmsg           fwdmsg           fwdmsg     |
  78  *       ifnet0 --------> ifnet1 --------> ifnet2 --------> ifnet3
  79  *    (link/unlink)    (link/unlink)    (link/unlink)    (link/unlink)
  80  *
  81  * - Parent interface's trunk is destroyed in the following lockless way:
  82  *
  83  *     old_trunk = ifp->if_vlantrunks;
  84  *     ifp->if_vlantrunks = NULL;
  85  *     netmsg_service_sync();
  86  *     (*)
  87  *     free(old_trunk);
  88  *
  89  *   Since all of the accessing of if_vlantrunks only happens in network
  90  *   threads (percpu netisr and ifnet threads), after netmsg_service_sync()
  91  *   the network threads are promised to see only NULL if_vlantrunks; we
  92  *   are safe to free the "to be destroyed" parent interface's trunk
  93  *   afterwards.
  94  */
  95
  96 #ifndef NVLAN
  97 #include "use_vlan.h"
  98 #endif
  99 #include "opt_inet.h"
 100
 101 #include <sys/param.h>
 102 #include <sys/systm.h>
 103 #include <sys/kernel.h>
 104 #include <sys/malloc.h>
 105 #include <sys/mbuf.h>
 106 #include <sys/module.h>
 107 #include <sys/queue.h>
 108 #include <sys/socket.h>
 109 #include <sys/sockio.h>
 110 #include <sys/sysctl.h>
 111 #include <sys/bus.h>
 112 #include <sys/thread2.h>
 113
 114 #include <net/bpf.h>
 115 #include <net/ethernet.h>
 116 #include <net/if.h>
 117 #include <net/if_arp.h>
 118 #include <net/if_dl.h>
 119 #include <net/if_types.h>
 120 #include <net/ifq_var.h>
 121 #include <net/if_clone.h>
 122 #include <net/netmsg2.h>
 123
 124 #ifdef INET
 125 #include <netinet/in.h>
 126 #include <netinet/if_ether.h>
 127 #endif
 128
 129 #include <net/vlan/if_vlan_var.h>
 130 #include <net/vlan/if_vlan_ether.h>
 131
 132 struct ifvlan;
 133
 134 struct vlan_mc_entry {
 135         struct ether_addr               mc_addr;
 136         SLIST_ENTRY(vlan_mc_entry)      mc_entries;
 137 };
 138
 139 struct vlan_entry {
 140         struct ifvlan           *ifv;
 141         LIST_ENTRY(vlan_entry)  ifv_link;
 142 };
 143
 144 struct  ifvlan {
 145         struct  arpcom ifv_ac;  /* make this an interface */
 146         struct  ifnet *ifv_p;   /* parent inteface of this vlan */
 147         int ifv_pflags;         /* special flags we have set on parent */
 148         struct  ifv_linkmib {
 149                 int     ifvm_parent;
 150                 uint16_t ifvm_proto; /* encapsulation ethertype */
 151                 uint16_t ifvm_tag; /* tag to apply on packets leaving if */
 152         }       ifv_mib;
 153         SLIST_HEAD(, vlan_mc_entry) vlan_mc_listhead;
 154         LIST_ENTRY(ifvlan) ifv_list;
 155         struct vlan_entry ifv_entries[1];
 156 };
 157 #define ifv_if  ifv_ac.ac_if
 158 #define ifv_tag ifv_mib.ifvm_tag
 159
 160 struct vlan_trunk {
 161         LIST_HEAD(, vlan_entry) vlan_list;
 162 };
 163
 164 struct netmsg_vlan {
 165         struct netmsg_base base;
 166         struct ifvlan   *nv_ifv;
 167         struct ifnet    *nv_ifp_p;
 168         const char      *nv_parent_name;
 169         uint16_t        nv_vlantag;
 170 };
 171
 172 #define VLANNAME        "vlan"
 173
 174 SYSCTL_DECL(_net_link);
 175 SYSCTL_NODE(_net_link, IFT_L2VLAN, vlan, CTLFLAG_RW, 0, "IEEE 802.1Q VLAN");
 176 SYSCTL_NODE(_net_link_vlan, PF_LINK, link, CTLFLAG_RW, 0, "for consistency");
 177
 178 static MALLOC_DEFINE(M_VLAN, "vlan", "802.1Q Virtual LAN Interface");
 179 static LIST_HEAD(, ifvlan) ifv_list;
 180
 181 static int      vlan_clone_create(struct if_clone *, int, caddr_t);
 182 static int      vlan_clone_destroy(struct ifnet *);
 183 static void     vlan_ifdetach(void *, struct ifnet *);
 184
 185 static void     vlan_init(void *);
 186 static void     vlan_start(struct ifnet *);
 187 static int      vlan_ioctl(struct ifnet *, u_long, caddr_t, struct ucred *);
 188 static void     vlan_input(struct mbuf *);
 189
 190 static int      vlan_setflags(struct ifvlan *, struct ifnet *, int);
 191 static int      vlan_setflag(struct ifvlan *, struct ifnet *, int, int,
 192                              int (*)(struct ifnet *, int));
 193 static int      vlan_config_flags(struct ifvlan *ifv);
 194 static void     vlan_clrmulti(struct ifvlan *, struct ifnet *);
 195 static int      vlan_setmulti(struct ifvlan *, struct ifnet *);
 196 static int      vlan_config_multi(struct ifvlan *);
 197 static int      vlan_config(struct ifvlan *, const char *, uint16_t);
 198 static int      vlan_unconfig(struct ifvlan *);
 199 static void     vlan_link(struct ifvlan *, struct ifnet *);
 200 static void     vlan_unlink(struct ifvlan *, struct ifnet *);
 201
 202 static void     vlan_config_dispatch(netmsg_t);
 203 static void     vlan_unconfig_dispatch(netmsg_t);
 204 static void     vlan_link_dispatch(netmsg_t);
 205 static void     vlan_unlink_dispatch(netmsg_t);
 206 static void     vlan_multi_dispatch(netmsg_t);
 207 static void     vlan_flags_dispatch(netmsg_t);
 208 static void     vlan_ifdetach_dispatch(netmsg_t);
 209
 210 /* Special flags we should propagate to parent */
 211 static struct {
 212         int flag;
 213         int (*func)(struct ifnet *, int);
 214 } vlan_pflags[] = {
 215         { IFF_PROMISC, ifpromisc },
 216         { IFF_ALLMULTI, if_allmulti },
 217         { 0, NULL }
 218 };
 219
 220 static eventhandler_tag vlan_ifdetach_cookie;
 221 static struct if_clone vlan_cloner =
 222         IF_CLONE_INITIALIZER("vlan", vlan_clone_create, vlan_clone_destroy,
 223                              NVLAN, IF_MAXUNIT);
 224
 225 /*
 226  * Handle IFF_* flags that require certain changes on the parent:
 227  * if "set" is true, update parent's flags respective to our if_flags;
 228  * if "set" is false, forcedly clear the flags set on parent.
 229  */
 230 static int
 231 vlan_setflags(struct ifvlan *ifv, struct ifnet *ifp_p, int set)
 232 {
 233         int error, i;
 234
 235         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
 236
 237         for (i = 0; vlan_pflags[i].func != NULL; i++) {
 238                 error = vlan_setflag(ifv, ifp_p, vlan_pflags[i].flag,
 239                                      set, vlan_pflags[i].func);
 240                 if (error)
 241                         return error;
 242         }
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 /* Handle a reference counted flag that should be set on the parent as well */
 247 static int
 248 vlan_setflag(struct ifvlan *ifv, struct ifnet *ifp_p, int flag, int set,
 249              int (*func)(struct ifnet *, int))
 250 {
 251         struct ifnet *ifp = &ifv->ifv_if;
 252         int error, ifv_flag;
 253
 254         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(ifp);
 255
 256         ifv_flag = set ? (ifp->if_flags & flag) : 0;
 257
 258         /*
 259          * See if recorded parent's status is different from what
 260          * we want it to be.  If it is, flip it.  We record parent's
 261          * status in ifv_pflags so that we won't clear parent's flag
 262          * we haven't set.  In fact, we don't clear or set parent's
 263          * flags directly, but get or release references to them.
 264          * That's why we can be sure that recorded flags still are
 265          * in accord with actual parent's flags.
 266          */
 267         if (ifv_flag != (ifv->ifv_pflags & flag)) {
 268                 error = func(ifp_p, ifv_flag);
 269                 if (error)
 270                         return error;
 271                 ifv->ifv_pflags &= ~flag;
 272                 ifv->ifv_pflags |= ifv_flag;
 273         }
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 /*
 278  * Program our multicast filter. What we're actually doing is
 279  * programming the multicast filter of the parent. This has the
 280  * side effect of causing the parent interface to receive multicast
 281  * traffic that it doesn't really want, which ends up being discarded
 282  * later by the upper protocol layers. Unfortunately, there's no way
 283  * to avoid this: there really is only one physical interface.
 284  */
 285 static int
 286 vlan_setmulti(struct ifvlan *ifv, struct ifnet *ifp_p)
 287 {
 288         struct ifmultiaddr *ifma, *rifma = NULL;
 289         struct vlan_mc_entry *mc = NULL;
 290         struct sockaddr_dl sdl;
 291         struct ifnet *ifp = &ifv->ifv_if;
 292
 293         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(ifp);
 294
 295         /*
 296          * First, remove any existing filter entries.
 297          */
 298         vlan_clrmulti(ifv, ifp_p);
 299
 300         /*
 301          * Now program new ones.
 302          */
 303         bzero(&sdl, sizeof(sdl));
 304         sdl.sdl_len = sizeof(sdl);
 305         sdl.sdl_family = AF_LINK;
 306         sdl.sdl_index = ifp_p->if_index;
 307         sdl.sdl_type = IFT_ETHER;
 308         sdl.sdl_alen = ETHER_ADDR_LEN;
 309
 310         TAILQ_FOREACH(ifma, &ifp->if_multiaddrs, ifma_link) {
 311                 int error;
 312
 313                 if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_LINK)
 314                         continue;
 315
 316                 /* Save a copy */
 317                 mc = kmalloc(sizeof(struct vlan_mc_entry), M_VLAN, M_WAITOK);
 318                 bcopy(LLADDR((struct sockaddr_dl *)ifma->ifma_addr),
 319                       &mc->mc_addr, ETHER_ADDR_LEN);
 320                 SLIST_INSERT_HEAD(&ifv->vlan_mc_listhead, mc, mc_entries);
 321
 322                 /* Program the parent multicast filter */
 323                 bcopy(LLADDR((struct sockaddr_dl *)ifma->ifma_addr),
 324                       LLADDR(&sdl), ETHER_ADDR_LEN);
 325                 error = if_addmulti(ifp_p, (struct sockaddr *)&sdl, &rifma);
 326                 if (error)
 327                         return error;
 328         }
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 static void
 333 vlan_clrmulti(struct ifvlan *ifv, struct ifnet *ifp_p)
 334 {
 335         struct vlan_mc_entry *mc;
 336         struct sockaddr_dl sdl;
 337
 338         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
 339
 340         bzero(&sdl, sizeof(sdl));
 341         sdl.sdl_len = sizeof(sdl);
 342         sdl.sdl_family = AF_LINK;
 343         sdl.sdl_index = ifp_p->if_index;
 344         sdl.sdl_type = IFT_ETHER;
 345         sdl.sdl_alen = ETHER_ADDR_LEN;
 346
 347         while ((mc = SLIST_FIRST(&ifv->vlan_mc_listhead)) != NULL) {
 348                 bcopy(&mc->mc_addr, LLADDR(&sdl), ETHER_ADDR_LEN);
 349                 if_delmulti(ifp_p, (struct sockaddr *)&sdl); /* ignore error */
 350
 351                 SLIST_REMOVE_HEAD(&ifv->vlan_mc_listhead, mc_entries);
 352                 kfree(mc, M_VLAN);
 353         }
 354 }
 355
 356 static int
 357 vlan_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 358 {
 359         switch (type) {
 360         case MOD_LOAD:
 361                 LIST_INIT(&ifv_list);
 362                 vlan_input_p = vlan_input;
 363                 vlan_ifdetach_cookie =
 364                 EVENTHANDLER_REGISTER(ifnet_detach_event,
 365                                       vlan_ifdetach, NULL,
 366                                       EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 367                 if_clone_attach(&vlan_cloner);
 368                 break;
 369
 370         case MOD_UNLOAD:
 371                 if_clone_detach(&vlan_cloner);
 372
 373                 vlan_input_p = NULL;
 374                 /*
 375                  * Make that all protocol threads see vlan_input_p change.
 376                  */
 377                 netmsg_service_sync();
 378
 379                 EVENTHANDLER_DEREGISTER(ifnet_detach_event,
 380                                         vlan_ifdetach_cookie);
 381                 while (!LIST_EMPTY(&ifv_list))
 382                         vlan_clone_destroy(&LIST_FIRST(&ifv_list)->ifv_if);
 383                 break;
 384         }
 385         return 0;
 386 }
 387
 388 static moduledata_t vlan_mod = {
 389         "if_vlan",
 390         vlan_modevent,
 391         0
 392 };
 393
 394 DECLARE_MODULE(if_vlan, vlan_mod, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY);
 395
 396 static void
 397 vlan_ifdetach_dispatch(netmsg_t msg)
 398 {
 399         struct netmsg_vlan *vmsg = (struct netmsg_vlan *)msg;
 400         struct ifnet *ifp_p = vmsg->nv_ifp_p;
 401         struct vlan_trunk *vlantrunks, *trunk;
 402         struct vlan_entry *ifve;
 403
 404         vlantrunks = ifp_p->if_vlantrunks;
 405         if (vlantrunks == NULL)
 406                 goto reply;
 407         trunk = &vlantrunks[mycpuid];
 408
 409         while (ifp_p->if_vlantrunks &&
 410                (ifve = LIST_FIRST(&trunk->vlan_list)) != NULL)
 411                 vlan_unconfig(ifve->ifv);
 412 reply:
 413         lwkt_replymsg(&vmsg->base.lmsg, 0);
 414 }
 415
 416 static void
 417 vlan_ifdetach(void *arg __unused, struct ifnet *ifp)
 418 {
 419         struct netmsg_vlan vmsg;
 420
 421         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(ifp);
 422
 423         bzero(&vmsg, sizeof(vmsg));
 424
 425         netmsg_init(&vmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
 426                     0, vlan_ifdetach_dispatch);
 427         vmsg.nv_ifp_p = ifp;
 428
 429         lwkt_domsg(cpu_portfn(0), &vmsg.base.lmsg, 0);
 430 }
 431
 432 static int
 433 vlan_clone_create(struct if_clone *ifc, int unit, caddr_t param __unused)
 434 {
 435         struct ifvlan *ifv;
 436         struct ifnet *ifp;
 437         int vlan_size, i;
 438
 439         vlan_size = sizeof(struct ifvlan)
 440                   + ((ncpus - 1) * sizeof(struct vlan_entry));
 441         ifv = kmalloc(vlan_size, M_VLAN, M_WAITOK | M_ZERO);
 442         SLIST_INIT(&ifv->vlan_mc_listhead);
 443         for (i = 0; i < ncpus; ++i)
 444                 ifv->ifv_entries[i].ifv = ifv;
 445
 446         crit_enter();   /* XXX not MP safe */
 447         LIST_INSERT_HEAD(&ifv_list, ifv, ifv_list);
 448         crit_exit();
 449
 450         ifp = &ifv->ifv_if;
 451         ifp->if_softc = ifv;
 452         if_initname(ifp, "vlan", unit);
 453         /* NB: flags are not set here */
 454         ifp->if_linkmib = &ifv->ifv_mib;
 455         ifp->if_linkmiblen = sizeof ifv->ifv_mib;
 456         /* NB: mtu is not set here */
 457
 458         ifp->if_init = vlan_init;
 459         ifp->if_start = vlan_start;
 460         ifp->if_ioctl = vlan_ioctl;
 461         ifq_set_maxlen(&ifp->if_snd, ifqmaxlen);
 462         ifq_set_ready(&ifp->if_snd);
 463         ether_ifattach(ifp, ifv->ifv_ac.ac_enaddr, NULL);
 464         /* Now undo some of the damage... */
 465         ifp->if_data.ifi_type = IFT_L2VLAN;
 466         ifp->if_data.ifi_hdrlen = EVL_ENCAPLEN;
 467
 468         return (0);
 469 }
 470
 471 static int
 472 vlan_clone_destroy(struct ifnet *ifp)
 473 {
 474         struct ifvlan *ifv = ifp->if_softc;
 475
 476         crit_enter();   /* XXX not MP safe */
 477         LIST_REMOVE(ifv, ifv_list);
 478         crit_exit();
 479
 480         vlan_unconfig(ifv);
 481         ether_ifdetach(ifp);
 482
 483         kfree(ifv, M_VLAN);
 484
 485         return 0;
 486 }
 487
 488 static void
 489 vlan_init(void *xsc)
 490 {
 491         struct ifvlan *ifv = xsc;
 492         struct ifnet *ifp = &ifv->ifv_if;
 493
 494         ASSERT_IFNET_SERIALIZED_ALL(ifp);
 495
 496         if (ifv->ifv_p != NULL)
 497                 ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
 498 }
 499
 500 static void
 501 vlan_start(struct ifnet *ifp)
 502 {
 503         struct ifvlan *ifv = ifp->if_softc;
 504         struct ifnet *ifp_p = ifv->ifv_p;
 505         struct mbuf *m;
 506
 507         ASSERT_IFNET_SERIALIZED_TX(ifp);
 508
 509         if (ifp_p == NULL) {
 510                 ifq_purge(&ifp->if_snd);
 511                 return;
 512         }
 513
 514         if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
 515                 return;
 516
 517         for (;;) {
 518                 struct netmsg_packet *nmp;
 519                 struct lwkt_port *port;
 520
 521                 m = ifq_dequeue(&ifp->if_snd, NULL);
 522                 if (m == NULL)
 523                         break;
 524                 BPF_MTAP(ifp, m);
 525
 526                 /*
 527                  * Do not run parent's if_start() if the parent is not up,
 528                  * or parent's driver will cause a system crash.
 529                  */
 530                 if ((ifp_p->if_flags & (IFF_UP | IFF_RUNNING)) !=
 531                     (IFF_UP | IFF_RUNNING)) {
 532                         m_freem(m);
 533                         ifp->if_data.ifi_collisions++;
 534                         continue;
 535                 }
 536
 537                 /*
 538                  * We need some way to tell the interface where the packet
 539                  * came from so that it knows how to find the VLAN tag to
 540                  * use, so we set the ether_vlantag in the mbuf packet header
 541                  * to our vlan tag.  We also set the M_VLANTAG flag in the
 542                  * mbuf to let the parent driver know that the ether_vlantag
 543                  * is really valid.
 544                  */
 545                 m->m_pkthdr.ether_vlantag = ifv->ifv_tag;
 546                 m->m_flags |= M_VLANTAG;
 547
 548                 nmp = &m->m_hdr.mh_netmsg;
 549
 550                 netmsg_init(&nmp->base, NULL, &netisr_apanic_rport,
 551                             0, vlan_start_dispatch);
 552                 nmp->nm_packet = m;
 553                 nmp->base.lmsg.u.ms_resultp = ifp_p;
 554
 555                 port = cpu_portfn(ifp_p->if_index % ncpus /* XXX */);
 556                 lwkt_sendmsg(port, &nmp->base.lmsg);
 557                 ifp->if_opackets++;
 558         }
 559 }
 560
 561 static void
 562 vlan_input(struct mbuf *m)
 563 {
 564         struct ifvlan *ifv = NULL;
 565         struct ifnet *rcvif;
 566         struct vlan_trunk *vlantrunks;
 567         struct vlan_entry *entry;
 568
 569         rcvif = m->m_pkthdr.rcvif;
 570         KKASSERT(m->m_flags & M_VLANTAG);
 571
 572         vlantrunks = rcvif->if_vlantrunks;
 573         if (vlantrunks == NULL) {
 574                 rcvif->if_noproto++;
 575                 m_freem(m);
 576                 return;
 577         }
 578
 579         crit_enter();   /* XXX Necessary? */
 580         LIST_FOREACH(entry, &vlantrunks[mycpuid].vlan_list, ifv_link) {
 581                 if (entry->ifv->ifv_tag ==
 582                     EVL_VLANOFTAG(m->m_pkthdr.ether_vlantag)) {
 583                         ifv = entry->ifv;
 584                         break;
 585                 }
 586         }
 587         crit_exit();
 588
 589         /*
 590          * Packet is discarded if:
 591          * - no corresponding vlan(4) interface
 592          * - vlan(4) interface has not been completely set up yet,
 593          *   or is being destroyed (ifv->ifv_p != rcvif)
 594          */
 595         if (ifv == NULL || ifv->ifv_p != rcvif) {
 596                 rcvif->if_noproto++;
 597                 m_freem(m);
 598                 return;
 599         }
 600
 601         /*
 602          * Clear M_VLANTAG, before the packet is handed to
 603          * vlan(4) interface
 604          */
 605         m->m_flags &= ~M_VLANTAG;
 606
 607         ether_reinput_oncpu(&ifv->ifv_if, m, REINPUT_RUNBPF);
 608 }
 609
 610 static void
 611 vlan_link_dispatch(netmsg_t msg)
 612 {
 613         struct netmsg_vlan *vmsg = (struct netmsg_vlan *)msg;
 614         struct ifvlan *ifv = vmsg->nv_ifv;
 615         struct ifnet *ifp_p = vmsg->nv_ifp_p;
 616         struct vlan_entry *entry;
 617         struct vlan_trunk *vlantrunks, *trunk;
 618         int cpu = mycpuid;
 619
 620         vlantrunks = ifp_p->if_vlantrunks;
 621         KASSERT(vlantrunks != NULL,
 622                 ("vlan trunk has not been initialized yet\n"));
 623
 624         entry = &ifv->ifv_entries[cpu];
 625         trunk = &vlantrunks[cpu];
 626
 627         crit_enter();
 628         LIST_INSERT_HEAD(&trunk->vlan_list, entry, ifv_link);
 629         crit_exit();
 630
 631         ifnet_forwardmsg(&vmsg->base.lmsg, cpu + 1);
 632 }
 633
 634 static void
 635 vlan_link(struct ifvlan *ifv, struct ifnet *ifp_p)
 636 {
 637         struct netmsg_vlan vmsg;
 638
 639         /* Assert in netisr0 */
 640         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
 641
 642         if (ifp_p->if_vlantrunks == NULL) {
 643                 struct vlan_trunk *vlantrunks;
 644                 int i;
 645
 646                 vlantrunks = kmalloc(sizeof(*vlantrunks) * ncpus, M_VLAN,
 647                                      M_WAITOK | M_ZERO);
 648                 for (i = 0; i < ncpus; ++i)
 649                         LIST_INIT(&vlantrunks[i].vlan_list);
 650
 651                 ifp_p->if_vlantrunks = vlantrunks;
 652         }
 653
 654         bzero(&vmsg, sizeof(vmsg));
 655
 656         netmsg_init(&vmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
 657                     0, vlan_link_dispatch);
 658         vmsg.nv_ifv = ifv;
 659         vmsg.nv_ifp_p = ifp_p;
 660
 661         ifnet_domsg(&vmsg.base.lmsg, 0);
 662 }
 663
 664 static void
 665 vlan_config_dispatch(netmsg_t msg)
 666 {
 667         struct netmsg_vlan *vmsg = (struct netmsg_vlan *)msg;
 668         struct ifvlan *ifv;
 669         struct ifnet *ifp_p, *ifp;
 670         struct sockaddr_dl *sdl1, *sdl2;
 671         int error;
 672
 673         /* Assert in netisr0 */
 674
 675         ifp_p = ifunit(vmsg->nv_parent_name);
 676         if (ifp_p == NULL) {
 677                 error = ENOENT;
 678                 goto reply;
 679         }
 680
 681         if (ifp_p->if_data.ifi_type != IFT_ETHER) {
 682                 error = EPROTONOSUPPORT;
 683                 goto reply;
 684         }
 685
 686         ifv = vmsg->nv_ifv;
 687         ifp = &ifv->ifv_if;
 688
 689         if (ifv->ifv_p) {
 690                 error = EBUSY;
 691                 goto reply;
 692         }
 693
 694         /* Link vlan into parent's vlantrunk */
 695         vlan_link(ifv, ifp_p);
 696
 697         ifnet_serialize_all(ifp);
 698
 699         ifv->ifv_tag = vmsg->nv_vlantag;
 700         if (ifp_p->if_capenable & IFCAP_VLAN_MTU)
 701                 ifp->if_mtu = ifp_p->if_mtu;
 702         else
 703                 ifp->if_mtu = ifp_p->if_data.ifi_mtu - EVL_ENCAPLEN;
 704
 705         /*
 706          * Copy only a selected subset of flags from the parent.
 707          * Other flags are none of our business.
 708          */
 709 #define VLAN_INHERIT_FLAGS      (IFF_BROADCAST | IFF_MULTICAST | \
 710                                  IFF_SIMPLEX | IFF_POINTOPOINT)
 711
 712         ifp->if_flags &= ~VLAN_INHERIT_FLAGS;
 713         ifp->if_flags |= (ifp_p->if_flags & VLAN_INHERIT_FLAGS);
 714
 715 #undef VLAN_INHERIT_FLAGS
 716
 717         /*
 718          * Set up our ``Ethernet address'' to reflect the underlying
 719          * physical interface's.
 720          */
 721         sdl1 = IF_LLSOCKADDR(ifp);
 722         sdl2 = IF_LLSOCKADDR(ifp_p);
 723         sdl1->sdl_type = IFT_ETHER;
 724         sdl1->sdl_alen = ETHER_ADDR_LEN;
 725         bcopy(LLADDR(sdl2), LLADDR(sdl1), ETHER_ADDR_LEN);
 726         bcopy(LLADDR(sdl2), ifv->ifv_ac.ac_enaddr, ETHER_ADDR_LEN);
 727
 728         /*
 729          * Release vlan's serializer before reprogramming parent's
 730          * multicast filter to avoid possible dead lock.
 731          */
 732         ifnet_deserialize_all(ifp);
 733
 734         /*
 735          * Configure multicast addresses that may already be
 736          * joined on the vlan device.
 737          */
 738         vlan_setmulti(ifv, ifp_p);
 739
 740         /*
 741          * Set flags on the parent, if necessary.
 742          */
 743         vlan_setflags(ifv, ifp_p, 1);
 744
 745         /*
 746          * Connect to parent after everything have been set up,
 747          * so input/output could know that vlan is ready to go
 748          */
 749         ifv->ifv_p = ifp_p;
 750         error = 0;
 751 reply:
 752         lwkt_replymsg(&vmsg->base.lmsg, error);
 753 }
 754
 755 static int
 756 vlan_config(struct ifvlan *ifv, const char *parent_name, uint16_t vlantag)
 757 {
 758         struct netmsg_vlan vmsg;
 759
 760         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
 761
 762         bzero(&vmsg, sizeof(vmsg));
 763
 764         netmsg_init(&vmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
 765                     0, vlan_config_dispatch);
 766         vmsg.nv_ifv = ifv;
 767         vmsg.nv_parent_name = parent_name;
 768         vmsg.nv_vlantag = vlantag;
 769
 770         return lwkt_domsg(cpu_portfn(0), &vmsg.base.lmsg, 0);
 771 }
 772
 773 static void
 774 vlan_unlink_dispatch(netmsg_t msg)
 775 {
 776         struct netmsg_vlan *vmsg = (struct netmsg_vlan *)msg;
 777         struct ifvlan *ifv = vmsg->nv_ifv;
 778         struct vlan_entry *entry;
 779         int cpu = mycpuid;
 780
 781         KASSERT(vmsg->nv_ifp_p->if_vlantrunks != NULL,
 782                 ("vlan trunk has not been initialized yet\n"));
 783         entry = &ifv->ifv_entries[cpu];
 784
 785         crit_enter();
 786         LIST_REMOVE(entry, ifv_link);
 787         crit_exit();
 788
 789         ifnet_forwardmsg(&vmsg->base.lmsg, cpu + 1);
 790 }
 791
 792 static void
 793 vlan_unlink(struct ifvlan *ifv, struct ifnet *ifp_p)
 794 {
 795         struct vlan_trunk *vlantrunks = ifp_p->if_vlantrunks;
 796         struct netmsg_vlan vmsg;
 797
 798         /* Assert in netisr0 */
 799         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
 800
 801         KASSERT(ifp_p->if_vlantrunks != NULL,
 802                 ("vlan trunk has not been initialized yet\n"));
 803
 804         bzero(&vmsg, sizeof(vmsg));
 805
 806         netmsg_init(&vmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
 807                     0, vlan_unlink_dispatch);
 808         vmsg.nv_ifv = ifv;
 809         vmsg.nv_ifp_p = ifp_p;
 810
 811         ifnet_domsg(&vmsg.base.lmsg, 0);
 812
 813         crit_enter();
 814         if (LIST_EMPTY(&vlantrunks[mycpuid].vlan_list)) {
 815                 ifp_p->if_vlantrunks = NULL;
 816
 817                 /*
 818                  * Make that all protocol threads see if_vlantrunks change.
 819                  */
 820                 netmsg_service_sync();
 821                 kfree(vlantrunks, M_VLAN);
 822         }
 823         crit_exit();
 824 }
 825
 826 static void
 827 vlan_unconfig_dispatch(netmsg_t msg)
 828 {
 829         struct netmsg_vlan *vmsg = (struct netmsg_vlan *)msg;
 830         struct sockaddr_dl *sdl;
 831         struct ifvlan *ifv;
 832         struct ifnet *ifp_p, *ifp;
 833         int error;
 834
 835         /* Assert in netisr0 */
 836
 837         ifv = vmsg->nv_ifv;
 838         ifp = &ifv->ifv_if;
 839
 840         if (ifp->if_flags & IFF_UP)
 841                 if_down(ifp);
 842
 843         ifnet_serialize_all(ifp);
 844
 845         ifp->if_flags &= ~IFF_RUNNING;
 846
 847         /*
 848          * Save parent ifnet pointer and disconnect from parent.
 849          *
 850          * This is done early in this function, so input/output could
 851          * know that we are disconnecting.
 852          */
 853         ifp_p = ifv->ifv_p;
 854         ifv->ifv_p = NULL;
 855
 856         /*
 857          * Release vlan's serializer before reprogramming parent's
 858          * multicast filter to avoid possible dead lock.
 859          */
 860         ifnet_deserialize_all(ifp);
 861
 862         if (ifp_p) {
 863                 /*
 864                  * Since the interface is being unconfigured, we need to
 865                  * empty the list of multicast groups that we may have joined
 866                  * while we were alive from the parent's list.
 867                  */
 868                 vlan_clrmulti(ifv, ifp_p);
 869
 870                 /* Clear parent's flags which was set by us. */
 871                 vlan_setflags(ifv, ifp_p, 0);
 872         }
 873
 874         ifnet_serialize_all(ifp);
 875
 876         ifp->if_mtu = ETHERMTU;
 877
 878         /* Clear our MAC address. */
 879         sdl = IF_LLSOCKADDR(ifp);
 880         sdl->sdl_type = IFT_ETHER;
 881         sdl->sdl_alen = ETHER_ADDR_LEN;
 882         bzero(LLADDR(sdl), ETHER_ADDR_LEN);
 883         bzero(ifv->ifv_ac.ac_enaddr, ETHER_ADDR_LEN);
 884
 885         ifnet_deserialize_all(ifp);
 886
 887         /* Unlink vlan from parent's vlantrunk */
 888         if (ifp_p != NULL && ifp_p->if_vlantrunks != NULL)
 889                 vlan_unlink(ifv, ifp_p);
 890
 891         error = 0;
 892         lwkt_replymsg(&vmsg->base.lmsg, error);
 893 }
 894
 895 static int
 896 vlan_unconfig(struct ifvlan *ifv)
 897 {
 898         struct netmsg_vlan vmsg;
 899
 900         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
 901
 902         bzero(&vmsg, sizeof(vmsg));
 903
 904         netmsg_init(&vmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
 905                     0, vlan_unconfig_dispatch);
 906         vmsg.nv_ifv = ifv;
 907
 908         return lwkt_domsg(cpu_portfn(0), &vmsg.base.lmsg, 0);
 909 }
 910
 911 static int
 912 vlan_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data, struct ucred *cr)
 913 {
 914         struct ifvlan *ifv = ifp->if_softc;
 915         struct ifreq *ifr = (struct ifreq *)data;
 916         struct ifnet *ifp_p;
 917         struct vlanreq vlr;
 918         int error = 0;
 919
 920         ASSERT_IFNET_SERIALIZED_ALL(ifp);
 921
 922         switch (cmd) {
 923         case SIOCGIFMEDIA:
 924                 ifp_p = ifv->ifv_p;
 925                 if (ifp_p != NULL) {
 926                         /*
 927                          * Release vlan interface's serializer to void
 928                          * possible dead lock.
 929                          */
 930                         ifnet_deserialize_all(ifp);
 931
 932                         ifnet_serialize_all(ifp_p);
 933                         error = ifp_p->if_ioctl(ifp_p, SIOCGIFMEDIA, data, cr);
 934                         ifnet_deserialize_all(ifp_p);
 935
 936                         ifnet_serialize_all(ifp);
 937
 938                         if (ifv->ifv_p == NULL || ifv->ifv_p != ifp_p) {
 939                                 /*
 940                                  * We are disconnected from the original
 941                                  * parent interface or the parent interface
 942                                  * is changed, after vlan interface's
 943                                  * serializer is released.
 944                                  */
 945                                 error = EINVAL;
 946                         }
 947
 948                         /* Limit the result to the parent's current config. */
 949                         if (error == 0) {
 950                                 struct ifmediareq *ifmr;
 951
 952                                 ifmr = (struct ifmediareq *) data;
 953                                 if (ifmr->ifm_count >= 1 && ifmr->ifm_ulist) {
 954                                         ifmr->ifm_count = 1;
 955                                         error = copyout(&ifmr->ifm_current,
 956                                                 ifmr->ifm_ulist,
 957                                                 sizeof(int));
 958                                 }
 959                         }
 960                 } else {
 961                         error = EINVAL;
 962                 }
 963                 break;
 964
 965         case SIOCSIFMEDIA:
 966                 error = EINVAL;
 967                 break;
 968
 969         case SIOCSETVLAN:
 970                 error = copyin(ifr->ifr_data, &vlr, sizeof vlr);
 971                 if (error)
 972                         break;
 973
 974                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 975                 if (vlr.vlr_parent[0] == '\0')
 976                         error = vlan_unconfig(ifv);
 977                 else
 978                         error = vlan_config(ifv, vlr.vlr_parent, vlr.vlr_tag);
 979                 ifnet_serialize_all(ifp);
 980                 break;
 981
 982         case SIOCGETVLAN:
 983                 bzero(&vlr, sizeof(vlr));
 984                 if (ifv->ifv_p) {
 985                         strlcpy(vlr.vlr_parent, ifv->ifv_p->if_xname,
 986                             sizeof(vlr.vlr_parent));
 987                         vlr.vlr_tag = ifv->ifv_tag;
 988                 }
 989                 error = copyout(&vlr, ifr->ifr_data, sizeof vlr);
 990                 break;
 991
 992         case SIOCSIFFLAGS:
 993                 if (ifp->if_flags & IFF_UP)
 994                         ifp->if_init(ifp);
 995                 else
 996                         ifp->if_flags &= ~IFF_RUNNING;
 997
 998                 /*
 999                  * We should propagate selected flags to the parent,
1000                  * e.g., promiscuous mode.
1001                  */
1002                 ifnet_deserialize_all(ifp);
1003                 error = vlan_config_flags(ifv);
1004                 ifnet_serialize_all(ifp);
1005                 break;
1006
1007         case SIOCADDMULTI:
1008         case SIOCDELMULTI:
1009                 ifnet_deserialize_all(ifp);
1010                 error = vlan_config_multi(ifv);
1011                 ifnet_serialize_all(ifp);
1012                 break;
1013
1014         default:
1015                 error = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
1016                 break;
1017         }
1018         return error;
1019 }
1020
1021 static void
1022 vlan_multi_dispatch(netmsg_t msg)
1023 {
1024         struct netmsg_vlan *vmsg = (struct netmsg_vlan *)msg;
1025         struct ifvlan *ifv = vmsg->nv_ifv;
1026         int error = 0;
1027
1028         /*
1029          * If we don't have a parent, just remember the membership for
1030          * when we do.
1031          */
1032         if (ifv->ifv_p != NULL)
1033                 error = vlan_setmulti(ifv, ifv->ifv_p);
1034         lwkt_replymsg(&vmsg->base.lmsg, error);
1035 }
1036
1037 static int
1038 vlan_config_multi(struct ifvlan *ifv)
1039 {
1040         struct netmsg_vlan vmsg;
1041
1042         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
1043
1044         bzero(&vmsg, sizeof(vmsg));
1045
1046         netmsg_init(&vmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1047                     0, vlan_multi_dispatch);
1048         vmsg.nv_ifv = ifv;
1049
1050         return lwkt_domsg(cpu_portfn(0), &vmsg.base.lmsg, 0);
1051 }
1052
1053 static void
1054 vlan_flags_dispatch(netmsg_t msg)
1055 {
1056         struct netmsg_vlan *vmsg = (struct netmsg_vlan *)msg;
1057         struct ifvlan *ifv = vmsg->nv_ifv;
1058         int error = 0;
1059
1060         /*
1061          * If we don't have a parent, just remember the flags for
1062          * when we do.
1063          */
1064         if (ifv->ifv_p != NULL)
1065                 error = vlan_setflags(ifv, ifv->ifv_p, 1);
1066         lwkt_replymsg(&vmsg->base.lmsg, error);
1067 }
1068
1069 static int
1070 vlan_config_flags(struct ifvlan *ifv)
1071 {
1072         struct netmsg_vlan vmsg;
1073
1074         ASSERT_IFNET_NOT_SERIALIZED_ALL(&ifv->ifv_if);
1075
1076         bzero(&vmsg, sizeof(vmsg));
1077
1078         netmsg_init(&vmsg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1079                     0, vlan_flags_dispatch);
1080         vmsg.nv_ifv = ifv;
1081
1082         return lwkt_domsg(cpu_portfn(0), &vmsg.base.lmsg, 0);
1083 }