Quelle  sockex3_kern.c   Sprache: C

/* Copyright (c) 2015 PLUMgrid, http://plumgrid.com
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or
 * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
 * License as published by the Free Software Foundation.
 */
#include <uapi/linux/bpf.h>
#include <uapi/linux/in.h>
#include <uapi/linux/if.h>
#include <uapi/linux/if_ether.h>
#include <uapi/linux/ip.h>
#include <uapi/linux/ipv6.h>
#include <uapi/linux/if_tunnel.h>
#include <uapi/linux/mpls.h>
#include <bpf/bpf_helpers.h>
#include "bpf_legacy.h"
#define IP_MF  0x2000
#define IP_OFFSET 0x1FFF

#define PARSE_VLAN 1
#define PARSE_MPLS 2
#define PARSE_IP 3
#define PARSE_IPV6 4

struct vlan_hdr {
 __be16 h_vlan_TCI;
 __be16 h_vlan_encapsulated_proto;
};

struct flow_key_record {
 __be32 src;
 __be32 dst;
 union {
  __be32 ports;
  __be16 port16[2];
 };
 __u32 ip_proto;
};

static inline void parse_eth_proto(struct __sk_buff *skb, u32 proto);

static inline int ip_is_fragment(struct __sk_buff *ctx, __u64 nhoff)
{
 return load_half(ctx, nhoff + offsetof(struct iphdr, frag_off))
  & (IP_MF | IP_OFFSET);
}

static inline __u32 ipv6_addr_hash(struct __sk_buff *ctx, __u64 off)
{
 __u64 w0 = load_word(ctx, off);
 __u64 w1 = load_word(ctx, off + 4);
 __u64 w2 = load_word(ctx, off + 8);
 __u64 w3 = load_word(ctx, off + 12);

 return (__u32)(w0 ^ w1 ^ w2 ^ w3);
}

struct globals {
 struct flow_key_record flow;
};

struct {
 __uint(type, BPF_MAP_TYPE_ARRAY);
 __type(key, __u32);
 __type(value, struct globals);
 __uint(max_entries, 32);
} percpu_map SEC(".maps");

/* user poor man's per_cpu until native support is ready */
static struct globals *this_cpu_globals(void)
{
 u32 key = bpf_get_smp_processor_id();

 return bpf_map_lookup_elem(&percpu_map, &key);
}

/* some simple stats for user space consumption */
struct pair {
 __u64 packets;
 __u64 bytes;
};

struct {
 __uint(type, BPF_MAP_TYPE_HASH);
 __type(key, struct flow_key_record);
 __type(value, struct pair);
 __uint(max_entries, 1024);
} hash_map SEC(".maps");

static void update_stats(struct __sk_buff *skb, struct globals *g)
{
 struct flow_key_record key = g->flow;
 struct pair *value;

 value = bpf_map_lookup_elem(&hash_map, &key);
 if (value) {
  __sync_fetch_and_add(&value->packets, 1);
  __sync_fetch_and_add(&value->bytes, skb->len);
 } else {
  struct pair val = {1, skb->len};

  bpf_map_update_elem(&hash_map, &key, &val, BPF_ANY);
 }
}

static __always_inline void parse_ip_proto(struct __sk_buff *skb,
        struct globals *g, __u32 ip_proto)
{
 __u32 nhoff = skb->cb[0];
 int poff;

 switch (ip_proto) {
 case IPPROTO_GRE: {
  struct gre_hdr {
   __be16 flags;
   __be16 proto;
  };

  __u32 gre_flags = load_half(skb,
         nhoff + offsetof(struct gre_hdr, flags));
  __u32 gre_proto = load_half(skb,
         nhoff + offsetof(struct gre_hdr, proto));

  if (gre_flags & (GRE_VERSION|GRE_ROUTING))
   break;

  nhoff += 4;
  if (gre_flags & GRE_CSUM)
   nhoff += 4;
  if (gre_flags & GRE_KEY)
   nhoff += 4;
  if (gre_flags & GRE_SEQ)
   nhoff += 4;

  skb->cb[0] = nhoff;
  parse_eth_proto(skb, gre_proto);
  break;
 }
 case IPPROTO_IPIP:
  parse_eth_proto(skb, ETH_P_IP);
  break;
 case IPPROTO_IPV6:
  parse_eth_proto(skb, ETH_P_IPV6);
  break;
 case IPPROTO_TCP:
 case IPPROTO_UDP:
  g->flow.ports = load_word(skb, nhoff);
 case IPPROTO_ICMP:
  g->flow.ip_proto = ip_proto;
  update_stats(skb, g);
  break;
 default:
  break;
 }
}

SEC("socket")
int bpf_func_ip(struct __sk_buff *skb)
{
 struct globals *g = this_cpu_globals();
 __u32 nhoff, verlen, ip_proto;

 if (!g)
  return 0;

 nhoff = skb->cb[0];

 if (unlikely(ip_is_fragment(skb, nhoff)))
  return 0;

 ip_proto = load_byte(skb, nhoff + offsetof(struct iphdr, protocol));

 if (ip_proto != IPPROTO_GRE) {
  g->flow.src = load_word(skb, nhoff + offsetof(struct iphdr, saddr));
  g->flow.dst = load_word(skb, nhoff + offsetof(struct iphdr, daddr));
 }

 verlen = load_byte(skb, nhoff + 0/*offsetof(struct iphdr, ihl)*/);
 nhoff += (verlen & 0xF) << 2;

 skb->cb[0] = nhoff;
 parse_ip_proto(skb, g, ip_proto);
 return 0;
}

SEC("socket")
int bpf_func_ipv6(struct __sk_buff *skb)
{
 struct globals *g = this_cpu_globals();
 __u32 nhoff, ip_proto;

 if (!g)
  return 0;

 nhoff = skb->cb[0];

 ip_proto = load_byte(skb,
        nhoff + offsetof(struct ipv6hdr, nexthdr));
 g->flow.src = ipv6_addr_hash(skb,
         nhoff + offsetof(struct ipv6hdr, saddr));
 g->flow.dst = ipv6_addr_hash(skb,
         nhoff + offsetof(struct ipv6hdr, daddr));
 nhoff += sizeof(struct ipv6hdr);

 skb->cb[0] = nhoff;
 parse_ip_proto(skb, g, ip_proto);
 return 0;
}

SEC("socket")
int bpf_func_vlan(struct __sk_buff *skb)
{
 __u32 nhoff, proto;

 nhoff = skb->cb[0];

 proto = load_half(skb, nhoff + offsetof(struct vlan_hdr,
      h_vlan_encapsulated_proto));
 nhoff += sizeof(struct vlan_hdr);
 skb->cb[0] = nhoff;

 parse_eth_proto(skb, proto);

 return 0;
}

SEC("socket")
int bpf_func_mpls(struct __sk_buff *skb)
{
 __u32 nhoff, label;

 nhoff = skb->cb[0];

 label = load_word(skb, nhoff);
 nhoff += sizeof(struct mpls_label);
 skb->cb[0] = nhoff;

 if (label & MPLS_LS_S_MASK) {
  __u8 verlen = load_byte(skb, nhoff);
  if ((verlen & 0xF0) == 4)
   parse_eth_proto(skb, ETH_P_IP);
  else
   parse_eth_proto(skb, ETH_P_IPV6);
 } else {
  parse_eth_proto(skb, ETH_P_MPLS_UC);
 }

 return 0;
}

struct {
 __uint(type, BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY);
 __uint(key_size, sizeof(u32));
 __uint(max_entries, 8);
 __array(values, u32 (void *));
} prog_array_init SEC(".maps") = {
 .values = {
  [PARSE_VLAN] = (void *)&bpf_func_vlan,
  [PARSE_IP]   = (void *)&bpf_func_ip,
  [PARSE_IPV6] = (void *)&bpf_func_ipv6,
  [PARSE_MPLS] = (void *)&bpf_func_mpls,
 },
};

/* Protocol dispatch routine. It tail-calls next BPF program depending
 * on eth proto. Note, we could have used ...
 *
 *   bpf_tail_call(skb, &prog_array_init, proto);
 *
 * ... but it would need large prog_array and cannot be optimised given
 * the map key is not static.
 */
static inline void parse_eth_proto(struct __sk_buff *skb, u32 proto)
{
 switch (proto) {
 case ETH_P_8021Q:
 case ETH_P_8021AD:
  bpf_tail_call(skb, &prog_array_init, PARSE_VLAN);
  break;
 case ETH_P_MPLS_UC:
 case ETH_P_MPLS_MC:
  bpf_tail_call(skb, &prog_array_init, PARSE_MPLS);
  break;
 case ETH_P_IP:
  bpf_tail_call(skb, &prog_array_init, PARSE_IP);
  break;
 case ETH_P_IPV6:
  bpf_tail_call(skb, &prog_array_init, PARSE_IPV6);
  break;
 }
}

SEC("socket")
int main_prog(struct __sk_buff *skb)
{
 __u32 nhoff = ETH_HLEN;
 __u32 proto = load_half(skb, 12);

 skb->cb[0] = nhoff;
 parse_eth_proto(skb, proto);
 return 0;
}

char _license[] SEC("license") = "GPL";