Quelle  xfrm_device.c   Sprache: unbekannt

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * xfrm_device.c - IPsec device offloading code.
 *
 * Copyright (c) 2015 secunet Security Networks AG
 *
 * Author:
 * Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
 */

#include <linux/errno.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <net/dst.h>
#include <net/gso.h>
#include <net/xfrm.h>
#include <linux/notifier.h>

#ifdef CONFIG_XFRM_OFFLOAD
static void __xfrm_transport_prep(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb,
      unsigned int hsize)
{
 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);

 skb_reset_mac_len(skb);
 if (xo->flags & XFRM_GSO_SEGMENT)
  skb->transport_header -= x->props.header_len;

 pskb_pull(skb, skb_transport_offset(skb) + x->props.header_len);
}

static void __xfrm_mode_tunnel_prep(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb,
        unsigned int hsize)

{
 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);

 if (xo->flags & XFRM_GSO_SEGMENT)
  skb->transport_header = skb->network_header + hsize;

 skb_reset_mac_len(skb);
 pskb_pull(skb,
    skb->mac_len + x->props.header_len - x->props.enc_hdr_len);
}

static void __xfrm_mode_beet_prep(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb,
      unsigned int hsize)
{
 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 int phlen = 0;

 if (xo->flags & XFRM_GSO_SEGMENT)
  skb->transport_header = skb->network_header + hsize;

 skb_reset_mac_len(skb);
 if (x->sel.family != AF_INET6) {
  phlen = IPV4_BEET_PHMAXLEN;
  if (x->outer_mode.family == AF_INET6)
   phlen += sizeof(struct ipv6hdr) - sizeof(struct iphdr);
 }

 pskb_pull(skb, skb->mac_len + hsize + (x->props.header_len - phlen));
}

/* Adjust pointers into the packet when IPsec is done at layer2 */
static void xfrm_outer_mode_prep(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
{
 switch (x->outer_mode.encap) {
 case XFRM_MODE_IPTFS:
 case XFRM_MODE_TUNNEL:
  if (x->outer_mode.family == AF_INET)
   return __xfrm_mode_tunnel_prep(x, skb,
             sizeof(struct iphdr));
  if (x->outer_mode.family == AF_INET6)
   return __xfrm_mode_tunnel_prep(x, skb,
             sizeof(struct ipv6hdr));
  break;
 case XFRM_MODE_TRANSPORT:
  if (x->outer_mode.family == AF_INET)
   return __xfrm_transport_prep(x, skb,
           sizeof(struct iphdr));
  if (x->outer_mode.family == AF_INET6)
   return __xfrm_transport_prep(x, skb,
           sizeof(struct ipv6hdr));
  break;
 case XFRM_MODE_BEET:
  if (x->outer_mode.family == AF_INET)
   return __xfrm_mode_beet_prep(x, skb,
           sizeof(struct iphdr));
  if (x->outer_mode.family == AF_INET6)
   return __xfrm_mode_beet_prep(x, skb,
           sizeof(struct ipv6hdr));
  break;
 case XFRM_MODE_ROUTEOPTIMIZATION:
 case XFRM_MODE_IN_TRIGGER:
  break;
 }
}

static inline bool xmit_xfrm_check_overflow(struct sk_buff *skb)
{
 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 __u32 seq = xo->seq.low;

 seq += skb_shinfo(skb)->gso_segs;
 if (unlikely(seq < xo->seq.low))
  return true;

 return false;
}

struct sk_buff *validate_xmit_xfrm(struct sk_buff *skb, netdev_features_t features, bool *again)
{
 int err;
 unsigned long flags;
 struct xfrm_state *x;
 struct softnet_data *sd;
 struct sk_buff *skb2, *nskb, *pskb = NULL;
 netdev_features_t esp_features = features;
 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 struct net_device *dev = skb->dev;
 struct sec_path *sp;

 if (!xo || (xo->flags & XFRM_XMIT))
  return skb;

 if (!(features & NETIF_F_HW_ESP))
  esp_features = features & ~(NETIF_F_SG | NETIF_F_CSUM_MASK);

 sp = skb_sec_path(skb);
 x = sp->xvec[sp->len - 1];
 if (xo->flags & XFRM_GRO || x->xso.dir == XFRM_DEV_OFFLOAD_IN)
  return skb;

 /* The packet was sent to HW IPsec packet offload engine,
 * but to wrong device. Drop the packet, so it won't skip
 * XFRM stack.
 */
 if (x->xso.type == XFRM_DEV_OFFLOAD_PACKET && x->xso.dev != dev) {
  kfree_skb(skb);
  dev_core_stats_tx_dropped_inc(dev);
  return NULL;
 }

 local_irq_save(flags);
 sd = this_cpu_ptr(&softnet_data);
 err = !skb_queue_empty(&sd->xfrm_backlog);
 local_irq_restore(flags);

 if (err) {
  *again = true;
  return skb;
 }

 if (skb_is_gso(skb) && (unlikely(x->xso.dev != dev) ||
    unlikely(xmit_xfrm_check_overflow(skb)))) {
  struct sk_buff *segs;

  /* Packet got rerouted, fixup features and segment it. */
  esp_features = esp_features & ~(NETIF_F_HW_ESP | NETIF_F_GSO_ESP);

  segs = skb_gso_segment(skb, esp_features);
  if (IS_ERR(segs)) {
   kfree_skb(skb);
   dev_core_stats_tx_dropped_inc(dev);
   return NULL;
  } else {
   consume_skb(skb);
   skb = segs;
  }
 }

 if (!skb->next) {
  esp_features |= skb->dev->gso_partial_features;
  xfrm_outer_mode_prep(x, skb);

  xo->flags |= XFRM_DEV_RESUME;

  err = x->type_offload->xmit(x, skb, esp_features);
  if (err) {
   if (err == -EINPROGRESS)
    return NULL;

   XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
   kfree_skb(skb);
   return NULL;
  }

  skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));

  return skb;
 }

 skb_list_walk_safe(skb, skb2, nskb) {
  esp_features |= skb->dev->gso_partial_features;
  skb_mark_not_on_list(skb2);

  xo = xfrm_offload(skb2);
  xo->flags |= XFRM_DEV_RESUME;

  xfrm_outer_mode_prep(x, skb2);

  err = x->type_offload->xmit(x, skb2, esp_features);
  if (!err) {
   skb2->next = nskb;
  } else if (err != -EINPROGRESS) {
   XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
   skb2->next = nskb;
   kfree_skb_list(skb2);
   return NULL;
  } else {
   if (skb == skb2)
    skb = nskb;
   else
    pskb->next = nskb;

   continue;
  }

  skb_push(skb2, skb2->data - skb_mac_header(skb2));
  pskb = skb2;
 }

 return skb;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(validate_xmit_xfrm);

int xfrm_dev_state_add(struct net *net, struct xfrm_state *x,
         struct xfrm_user_offload *xuo,
         struct netlink_ext_ack *extack)
{
 int err;
 struct dst_entry *dst;
 struct net_device *dev;
 struct xfrm_dev_offload *xso = &x->xso;
 xfrm_address_t *saddr;
 xfrm_address_t *daddr;
 bool is_packet_offload;

 if (xuo->flags &
     ~(XFRM_OFFLOAD_IPV6 | XFRM_OFFLOAD_INBOUND | XFRM_OFFLOAD_PACKET)) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "Unrecognized flags in offload request");
  return -EINVAL;
 }

 if ((xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND && x->dir == XFRM_SA_DIR_OUT) ||
     (!(xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND) && x->dir == XFRM_SA_DIR_IN)) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "Mismatched SA and offload direction");
  return -EINVAL;
 }

 if (xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND && x->if_id) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "XFRM if_id is not supported in RX path");
  return -EINVAL;
 }

 is_packet_offload = xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_PACKET;

 /* We don't yet support TFC padding. */
 if (x->tfcpad) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "TFC padding can't be offloaded");
  return -EINVAL;
 }

 dev = dev_get_by_index(net, xuo->ifindex);
 if (!dev) {
  struct xfrm_dst_lookup_params params;

  if (!(xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND)) {
   saddr = &x->props.saddr;
   daddr = &x->id.daddr;
  } else {
   saddr = &x->id.daddr;
   daddr = &x->props.saddr;
  }

  memset(¶ms, 0, sizeof(params));
  params.net = net;
  params.saddr = saddr;
  params.daddr = daddr;
  params.mark = xfrm_smark_get(0, x);
  dst = __xfrm_dst_lookup(x->props.family, ¶ms);
  if (IS_ERR(dst))
   return (is_packet_offload) ? -EINVAL : 0;

  dev = dst->dev;

  dev_hold(dev);
  dst_release(dst);
 }

 if (!dev->xfrmdev_ops || !dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add) {
  xso->dev = NULL;
  dev_put(dev);
  return (is_packet_offload) ? -EINVAL : 0;
 }

 if (!is_packet_offload && x->props.flags & XFRM_STATE_ESN &&
     !dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_advance_esn) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "Device doesn't support offload with ESN");
  xso->dev = NULL;
  dev_put(dev);
  return -EINVAL;
 }

 if (!x->type_offload) {
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "Type doesn't support offload");
  dev_put(dev);
  return -EINVAL;
 }

 xso->dev = dev;
 netdev_tracker_alloc(dev, &xso->dev_tracker, GFP_ATOMIC);

 if (xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND)
  xso->dir = XFRM_DEV_OFFLOAD_IN;
 else
  xso->dir = XFRM_DEV_OFFLOAD_OUT;

 if (is_packet_offload)
  xso->type = XFRM_DEV_OFFLOAD_PACKET;
 else
  xso->type = XFRM_DEV_OFFLOAD_CRYPTO;

 err = dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add(dev, x, extack);
 if (err) {
  xso->dev = NULL;
  xso->dir = 0;
  netdev_put(dev, &xso->dev_tracker);
  xso->type = XFRM_DEV_OFFLOAD_UNSPECIFIED;

  xfrm_unset_type_offload(x);
  /* User explicitly requested packet offload mode and configured
 * policy in addition to the XFRM state. So be civil to users,
 * and return an error instead of taking fallback path.
 */
  if ((err != -EOPNOTSUPP && !is_packet_offload) || is_packet_offload) {
   NL_SET_ERR_MSG_WEAK(extack, "Device failed to offload this state");
   return err;
  }
 }

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_state_add);

int xfrm_dev_policy_add(struct net *net, struct xfrm_policy *xp,
   struct xfrm_user_offload *xuo, u8 dir,
   struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct xfrm_dev_offload *xdo = &xp->xdo;
 struct net_device *dev;
 int err;

 if (!xuo->flags || xuo->flags & ~XFRM_OFFLOAD_PACKET) {
  /* We support only packet offload mode and it means
 * that user must set XFRM_OFFLOAD_PACKET bit.
 */
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "Unrecognized flags in offload request");
  return -EINVAL;
 }

 dev = dev_get_by_index(net, xuo->ifindex);
 if (!dev)
  return -EINVAL;

 if (!dev->xfrmdev_ops || !dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_policy_add) {
  xdo->dev = NULL;
  dev_put(dev);
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "Policy offload is not supported");
  return -EINVAL;
 }

 xdo->dev = dev;
 netdev_tracker_alloc(dev, &xdo->dev_tracker, GFP_ATOMIC);
 xdo->type = XFRM_DEV_OFFLOAD_PACKET;
 switch (dir) {
 case XFRM_POLICY_IN:
  xdo->dir = XFRM_DEV_OFFLOAD_IN;
  break;
 case XFRM_POLICY_OUT:
  xdo->dir = XFRM_DEV_OFFLOAD_OUT;
  break;
 case XFRM_POLICY_FWD:
  xdo->dir = XFRM_DEV_OFFLOAD_FWD;
  break;
 default:
  xdo->dev = NULL;
  netdev_put(dev, &xdo->dev_tracker);
  NL_SET_ERR_MSG(extack, "Unrecognized offload direction");
  return -EINVAL;
 }

 err = dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_policy_add(xp, extack);
 if (err) {
  xdo->dev = NULL;
  xdo->type = XFRM_DEV_OFFLOAD_UNSPECIFIED;
  xdo->dir = 0;
  netdev_put(dev, &xdo->dev_tracker);
  NL_SET_ERR_MSG_WEAK(extack, "Device failed to offload this policy");
  return err;
 }

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_policy_add);

bool xfrm_dev_offload_ok(struct sk_buff *skb, struct xfrm_state *x)
{
 int mtu;
 struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 struct xfrm_dst *xdst = (struct xfrm_dst *)dst;
 struct net_device *dev = x->xso.dev;
 bool check_tunnel_size;

 if (!x->type_offload ||
     (x->xso.type == XFRM_DEV_OFFLOAD_UNSPECIFIED && x->encap))
  return false;

 if ((!dev || dev == xfrm_dst_path(dst)->dev) &&
     !xdst->child->xfrm) {
  mtu = xfrm_state_mtu(x, xdst->child_mtu_cached);
  if (skb->len <= mtu)
   goto ok;

  if (skb_is_gso(skb) && skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
   goto ok;
 }

 return false;

ok:
 if (!dev)
  return true;

 check_tunnel_size = x->xso.type == XFRM_DEV_OFFLOAD_PACKET &&
       x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL;
 switch (x->inner_mode.family) {
 case AF_INET:
  /* Check for IPv4 options */
  if (ip_hdr(skb)->ihl != 5)
   return false;
  if (check_tunnel_size && xfrm4_tunnel_check_size(skb))
   return false;
  break;
 case AF_INET6:
  /* Check for IPv6 extensions */
  if (ipv6_ext_hdr(ipv6_hdr(skb)->nexthdr))
   return false;
  if (check_tunnel_size && xfrm6_tunnel_check_size(skb))
   return false;
  break;
 default:
  break;
 }

 if (dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_offload_ok)
  return dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_offload_ok(skb, x);

 return true;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_offload_ok);

void xfrm_dev_resume(struct sk_buff *skb)
{
 struct net_device *dev = skb->dev;
 int ret = NETDEV_TX_BUSY;
 struct netdev_queue *txq;
 struct softnet_data *sd;
 unsigned long flags;

 rcu_read_lock();
 txq = netdev_core_pick_tx(dev, skb, NULL);

 HARD_TX_LOCK(dev, txq, smp_processor_id());
 if (!netif_xmit_frozen_or_stopped(txq))
  skb = dev_hard_start_xmit(skb, dev, txq, &ret);
 HARD_TX_UNLOCK(dev, txq);

 if (!dev_xmit_complete(ret)) {
  local_irq_save(flags);
  sd = this_cpu_ptr(&softnet_data);
  skb_queue_tail(&sd->xfrm_backlog, skb);
  raise_softirq_irqoff(NET_TX_SOFTIRQ);
  local_irq_restore(flags);
 }
 rcu_read_unlock();
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_resume);

void xfrm_dev_backlog(struct softnet_data *sd)
{
 struct sk_buff_head *xfrm_backlog = &sd->xfrm_backlog;
 struct sk_buff_head list;
 struct sk_buff *skb;

 if (skb_queue_empty(xfrm_backlog))
  return;

 __skb_queue_head_init(&list);

 spin_lock(&xfrm_backlog->lock);
 skb_queue_splice_init(xfrm_backlog, &list);
 spin_unlock(&xfrm_backlog->lock);

 while (!skb_queue_empty(&list)) {
  skb = __skb_dequeue(&list);
  xfrm_dev_resume(skb);
 }

}
#endif

static int xfrm_api_check(struct net_device *dev)
{
#ifdef CONFIG_XFRM_OFFLOAD
 if ((dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM) &&
     !(dev->features & NETIF_F_HW_ESP))
  return NOTIFY_BAD;

 if ((dev->features & NETIF_F_HW_ESP) &&
     (!(dev->xfrmdev_ops &&
        dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add &&
        dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_delete)))
  return NOTIFY_BAD;
#else
 if (dev->features & (NETIF_F_HW_ESP | NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM))
  return NOTIFY_BAD;
#endif

 return NOTIFY_DONE;
}

static int xfrm_dev_down(struct net_device *dev)
{
 if (dev->features & NETIF_F_HW_ESP) {
  xfrm_dev_state_flush(dev_net(dev), dev, true);
  xfrm_dev_policy_flush(dev_net(dev), dev, true);
 }

 return NOTIFY_DONE;
}

static int xfrm_dev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event, void *ptr)
{
 struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);

 switch (event) {
 case NETDEV_REGISTER:
  return xfrm_api_check(dev);

 case NETDEV_FEAT_CHANGE:
  return xfrm_api_check(dev);

 case NETDEV_DOWN:
 case NETDEV_UNREGISTER:
  return xfrm_dev_down(dev);
 }
 return NOTIFY_DONE;
}

static struct notifier_block xfrm_dev_notifier = {
 .notifier_call = xfrm_dev_event,
};

void __init xfrm_dev_init(void)
{
 register_netdevice_notifier(&xfrm_dev_notifier);
}