Bilddatei ila_xlat.c   Interaktion und
PortierbarkeitC

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <linux/jhash.h>
#include <linux/netfilter.h>
#include <linux/rcupdate.h>
#include <linux/rhashtable.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <net/genetlink.h>
#include <net/netns/generic.h>
#include <uapi/linux/genetlink.h>
#include "ila.h"

struct ila_xlat_params {
 struct ila_params ip;
 int ifindex;
};

struct ila_map {
 struct ila_xlat_params xp;
 struct rhash_head node;
 struct ila_map __rcu *next;
 struct rcu_head rcu;
};

#define MAX_LOCKS 1024
#define LOCKS_PER_CPU 10

static int alloc_ila_locks(struct ila_net *ilan)
{
 return alloc_bucket_spinlocks(&ilan->xlat.locks, &ilan->xlat.locks_mask,
          MAX_LOCKS, LOCKS_PER_CPU,
          GFP_KERNEL);
}

static u32 hashrnd __read_mostly;
static __always_inline void __ila_hash_secret_init(void)
{
 net_get_random_once(&hashrnd, sizeof(hashrnd));
}

static inline u32 ila_locator_hash(struct ila_locator loc)
{
 u32 *v = (u32 *)loc.v32;

 __ila_hash_secret_init();
 return jhash_2words(v[0], v[1], hashrnd);
}

static inline spinlock_t *ila_get_lock(struct ila_net *ilan,
           struct ila_locator loc)
{
 return &ilan->xlat.locks[ila_locator_hash(loc) & ilan->xlat.locks_mask];
}

static inline int ila_cmp_wildcards(struct ila_map *ila,
        struct ila_addr *iaddr, int ifindex)
{
 return (ila->xp.ifindex && ila->xp.ifindex != ifindex);
}

static inline int ila_cmp_params(struct ila_map *ila,
     struct ila_xlat_params *xp)
{
 return (ila->xp.ifindex != xp->ifindex);
}

static int ila_cmpfn(struct rhashtable_compare_arg *arg,
       const void *obj)
{
 const struct ila_map *ila = obj;

 return (ila->xp.ip.locator_match.v64 != *(__be64 *)arg->key);
}

static inline int ila_order(struct ila_map *ila)
{
 int score = 0;

 if (ila->xp.ifindex)
  score += 1 << 1;

 return score;
}

static const struct rhashtable_params rht_params = {
 .nelem_hint = 1024,
 .head_offset = offsetof(struct ila_map, node),
 .key_offset = offsetof(struct ila_map, xp.ip.locator_match),
 .key_len = sizeof(u64), /* identifier */
 .max_size = 1048576,
 .min_size = 256,
 .automatic_shrinking = true,
 .obj_cmpfn = ila_cmpfn,
};

static int parse_nl_config(struct genl_info *info,
      struct ila_xlat_params *xp)
{
 memset(xp, 0, sizeof(*xp));

 if (info->attrs[ILA_ATTR_LOCATOR])
  xp->ip.locator.v64 = (__force __be64)nla_get_u64(
   info->attrs[ILA_ATTR_LOCATOR]);

 if (info->attrs[ILA_ATTR_LOCATOR_MATCH])
  xp->ip.locator_match.v64 = (__force __be64)nla_get_u64(
   info->attrs[ILA_ATTR_LOCATOR_MATCH]);

 xp->ip.csum_mode = nla_get_u8_default(info->attrs[ILA_ATTR_CSUM_MODE],
           ILA_CSUM_NO_ACTION);

 xp->ip.ident_type = nla_get_u8_default(info->attrs[ILA_ATTR_IDENT_TYPE],
            ILA_ATYPE_USE_FORMAT);

 if (info->attrs[ILA_ATTR_IFINDEX])
  xp->ifindex = nla_get_s32(info->attrs[ILA_ATTR_IFINDEX]);

 return 0;
}

/* Must be called with rcu readlock */
static inline struct ila_map *ila_lookup_wildcards(struct ila_addr *iaddr,
         int ifindex,
         struct ila_net *ilan)
{
 struct ila_map *ila;

 ila = rhashtable_lookup_fast(&ilan->xlat.rhash_table, &iaddr->loc,
         rht_params);
 while (ila) {
  if (!ila_cmp_wildcards(ila, iaddr, ifindex))
   return ila;
  ila = rcu_access_pointer(ila->next);
 }

 return NULL;
}

/* Must be called with rcu readlock */
static inline struct ila_map *ila_lookup_by_params(struct ila_xlat_params *xp,
         struct ila_net *ilan)
{
 struct ila_map *ila;

 ila = rhashtable_lookup_fast(&ilan->xlat.rhash_table,
         &xp->ip.locator_match,
         rht_params);
 while (ila) {
  if (!ila_cmp_params(ila, xp))
   return ila;
  ila = rcu_access_pointer(ila->next);
 }

 return NULL;
}

static inline void ila_release(struct ila_map *ila)
{
 kfree_rcu(ila, rcu);
}

static void ila_free_node(struct ila_map *ila)
{
 struct ila_map *next;

 /* Assume rcu_readlock held */
 while (ila) {
  next = rcu_access_pointer(ila->next);
  ila_release(ila);
  ila = next;
 }
}

static void ila_free_cb(void *ptr, void *arg)
{
 ila_free_node((struct ila_map *)ptr);
}

static int ila_xlat_addr(struct sk_buff *skb, bool sir2ila);

static unsigned int
ila_nf_input(void *priv,
      struct sk_buff *skb,
      const struct nf_hook_state *state)
{
 ila_xlat_addr(skb, false);
 return NF_ACCEPT;
}

static const struct nf_hook_ops ila_nf_hook_ops[] = {
 {
  .hook = ila_nf_input,
  .pf = NFPROTO_IPV6,
  .hooknum = NF_INET_PRE_ROUTING,
  .priority = -1,
 },
};

static DEFINE_MUTEX(ila_mutex);

static int ila_add_mapping(struct net *net, struct ila_xlat_params *xp)
{
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);
 struct ila_map *ila, *head;
 spinlock_t *lock = ila_get_lock(ilan, xp->ip.locator_match);
 int err = 0, order;

 if (!READ_ONCE(ilan->xlat.hooks_registered)) {
  /* We defer registering net hooks in the namespace until the
   * first mapping is added.
 */
  mutex_lock(&ila_mutex);
  if (!ilan->xlat.hooks_registered) {
   err = nf_register_net_hooks(net, ila_nf_hook_ops,
      ARRAY_SIZE(ila_nf_hook_ops));
   if (!err)
    WRITE_ONCE(ilan->xlat.hooks_registered, true);
  }
  mutex_unlock(&ila_mutex);
  if (err)
   return err;
 }

 ila = kzalloc(sizeof(*ila), GFP_KERNEL);
 if (!ila)
  return -ENOMEM;

 ila_init_saved_csum(&xp->ip);

 ila->xp = *xp;

 order = ila_order(ila);

 spin_lock(lock);

 head = rhashtable_lookup_fast(&ilan->xlat.rhash_table,
          &xp->ip.locator_match,
          rht_params);
 if (!head) {
  /* New entry for the rhash_table */
  err = rhashtable_lookup_insert_fast(&ilan->xlat.rhash_table,
          &ila->node, rht_params);
 } else {
  struct ila_map *tila = head, *prev = NULL;

  do {
   if (!ila_cmp_params(tila, xp)) {
    err = -EEXIST;
    goto out;
   }

   if (order > ila_order(tila))
    break;

   prev = tila;
   tila = rcu_dereference_protected(tila->next,
    lockdep_is_held(lock));
  } while (tila);

  if (prev) {
   /* Insert in sub list of head */
   RCU_INIT_POINTER(ila->next, tila);
   rcu_assign_pointer(prev->next, ila);
  } else {
   /* Make this ila new head */
   RCU_INIT_POINTER(ila->next, head);
   err = rhashtable_replace_fast(&ilan->xlat.rhash_table,
            &head->node,
            &ila->node, rht_params);
   if (err)
    goto out;
  }
 }

out:
 spin_unlock(lock);

 if (err)
  kfree(ila);

 return err;
}

static int ila_del_mapping(struct net *net, struct ila_xlat_params *xp)
{
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);
 struct ila_map *ila, *head, *prev;
 spinlock_t *lock = ila_get_lock(ilan, xp->ip.locator_match);
 int err = -ENOENT;

 spin_lock(lock);

 head = rhashtable_lookup_fast(&ilan->xlat.rhash_table,
          &xp->ip.locator_match, rht_params);
 ila = head;

 prev = NULL;

 while (ila) {
  if (ila_cmp_params(ila, xp)) {
   prev = ila;
   ila = rcu_dereference_protected(ila->next,
       lockdep_is_held(lock));
   continue;
  }

  err = 0;

  if (prev) {
   /* Not head, just delete from list */
   rcu_assign_pointer(prev->next, ila->next);
  } else {
   /* It is the head. If there is something in the
    * sublist we need to make a new head.
 */
   head = rcu_dereference_protected(ila->next,
        lockdep_is_held(lock));
   if (head) {
    /* Put first entry in the sublist into the
     * table
 */
    err = rhashtable_replace_fast(
     &ilan->xlat.rhash_table, &ila->node,
     &head->node, rht_params);
    if (err)
     goto out;
   } else {
    /* Entry no longer used */
    err = rhashtable_remove_fast(
      &ilan->xlat.rhash_table,
      &ila->node, rht_params);
   }
  }

  ila_release(ila);

  break;
 }

out:
 spin_unlock(lock);

 return err;
}

int ila_xlat_nl_cmd_add_mapping(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
{
 struct net *net = genl_info_net(info);
 struct ila_xlat_params p;
 int err;

 err = parse_nl_config(info, &p);
 if (err)
  return err;

 return ila_add_mapping(net, &p);
}

int ila_xlat_nl_cmd_del_mapping(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
{
 struct net *net = genl_info_net(info);
 struct ila_xlat_params xp;
 int err;

 err = parse_nl_config(info, &xp);
 if (err)
  return err;

 ila_del_mapping(net, &xp);

 return 0;
}

static inline spinlock_t *lock_from_ila_map(struct ila_net *ilan,
         struct ila_map *ila)
{
 return ila_get_lock(ilan, ila->xp.ip.locator_match);
}

int ila_xlat_nl_cmd_flush(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
{
 struct net *net = genl_info_net(info);
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);
 struct rhashtable_iter iter;
 struct ila_map *ila;
 spinlock_t *lock;
 int ret = 0;

 rhashtable_walk_enter(&ilan->xlat.rhash_table, &iter);
 rhashtable_walk_start(&iter);

 for (;;) {
  ila = rhashtable_walk_next(&iter);

  if (IS_ERR(ila)) {
   if (PTR_ERR(ila) == -EAGAIN)
    continue;
   ret = PTR_ERR(ila);
   goto done;
  } else if (!ila) {
   break;
  }

  lock = lock_from_ila_map(ilan, ila);

  spin_lock(lock);

  ret = rhashtable_remove_fast(&ilan->xlat.rhash_table,
          &ila->node, rht_params);
  if (!ret)
   ila_free_node(ila);

  spin_unlock(lock);

  if (ret)
   break;
 }

done:
 rhashtable_walk_stop(&iter);
 rhashtable_walk_exit(&iter);
 return ret;
}

static int ila_fill_info(struct ila_map *ila, struct sk_buff *msg)
{
 if (nla_put_u64_64bit(msg, ILA_ATTR_LOCATOR,
         (__force u64)ila->xp.ip.locator.v64,
         ILA_ATTR_PAD) ||
     nla_put_u64_64bit(msg, ILA_ATTR_LOCATOR_MATCH,
         (__force u64)ila->xp.ip.locator_match.v64,
         ILA_ATTR_PAD) ||
     nla_put_s32(msg, ILA_ATTR_IFINDEX, ila->xp.ifindex) ||
     nla_put_u8(msg, ILA_ATTR_CSUM_MODE, ila->xp.ip.csum_mode) ||
     nla_put_u8(msg, ILA_ATTR_IDENT_TYPE, ila->xp.ip.ident_type))
  return -1;

 return 0;
}

static int ila_dump_info(struct ila_map *ila,
    u32 portid, u32 seq, u32 flags,
    struct sk_buff *skb, u8 cmd)
{
 void *hdr;

 hdr = genlmsg_put(skb, portid, seq, &ila_nl_family, flags, cmd);
 if (!hdr)
  return -ENOMEM;

 if (ila_fill_info(ila, skb) < 0)
  goto nla_put_failure;

 genlmsg_end(skb, hdr);
 return 0;

nla_put_failure:
 genlmsg_cancel(skb, hdr);
 return -EMSGSIZE;
}

int ila_xlat_nl_cmd_get_mapping(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
{
 struct net *net = genl_info_net(info);
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);
 struct sk_buff *msg;
 struct ila_xlat_params xp;
 struct ila_map *ila;
 int ret;

 ret = parse_nl_config(info, &xp);
 if (ret)
  return ret;

 msg = nlmsg_new(NLMSG_DEFAULT_SIZE, GFP_KERNEL);
 if (!msg)
  return -ENOMEM;

 rcu_read_lock();

 ret = -ESRCH;
 ila = ila_lookup_by_params(&xp, ilan);
 if (ila) {
  ret = ila_dump_info(ila,
        info->snd_portid,
        info->snd_seq, 0, msg,
        info->genlhdr->cmd);
 }

 rcu_read_unlock();

 if (ret < 0)
  goto out_free;

 return genlmsg_reply(msg, info);

out_free:
 nlmsg_free(msg);
 return ret;
}

struct ila_dump_iter {
 struct rhashtable_iter rhiter;
 int skip;
};

int ila_xlat_nl_dump_start(struct netlink_callback *cb)
{
 struct net *net = sock_net(cb->skb->sk);
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);
 struct ila_dump_iter *iter;

 iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
 if (!iter)
  return -ENOMEM;

 rhashtable_walk_enter(&ilan->xlat.rhash_table, &iter->rhiter);

 iter->skip = 0;
 cb->args[0] = (long)iter;

 return 0;
}

int ila_xlat_nl_dump_done(struct netlink_callback *cb)
{
 struct ila_dump_iter *iter = (struct ila_dump_iter *)cb->args[0];

 rhashtable_walk_exit(&iter->rhiter);

 kfree(iter);

 return 0;
}

int ila_xlat_nl_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
{
 struct ila_dump_iter *iter = (struct ila_dump_iter *)cb->args[0];
 struct rhashtable_iter *rhiter = &iter->rhiter;
 int skip = iter->skip;
 struct ila_map *ila;
 int ret;

 rhashtable_walk_start(rhiter);

 /* Get first entry */
 ila = rhashtable_walk_peek(rhiter);

 if (ila && !IS_ERR(ila) && skip) {
  /* Skip over visited entries */

  while (ila && skip) {
   /* Skip over any ila entries in this list that we
    * have already dumped.
 */
   ila = rcu_access_pointer(ila->next);
   skip--;
  }
 }

 skip = 0;

 for (;;) {
  if (IS_ERR(ila)) {
   ret = PTR_ERR(ila);
   if (ret == -EAGAIN) {
    /* Table has changed and iter has reset. Return
     * -EAGAIN to the application even if we have
     * written data to the skb. The application
     * needs to deal with this.
 */

    goto out_ret;
   } else {
    break;
   }
  } else if (!ila) {
   ret = 0;
   break;
  }

  while (ila) {
   ret =  ila_dump_info(ila, NETLINK_CB(cb->skb).portid,
          cb->nlh->nlmsg_seq, NLM_F_MULTI,
          skb, ILA_CMD_GET);
   if (ret)
    goto out;

   skip++;
   ila = rcu_access_pointer(ila->next);
  }

  skip = 0;
  ila = rhashtable_walk_next(rhiter);
 }

out:
 iter->skip = skip;
 ret = (skb->len ? : ret);

out_ret:
 rhashtable_walk_stop(rhiter);
 return ret;
}

int ila_xlat_init_net(struct net *net)
{
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);
 int err;

 err = alloc_ila_locks(ilan);
 if (err)
  return err;

 err = rhashtable_init(&ilan->xlat.rhash_table, &rht_params);
 if (err) {
  free_bucket_spinlocks(ilan->xlat.locks);
  return err;
 }

 return 0;
}

void ila_xlat_pre_exit_net(struct net *net)
{
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);

 if (ilan->xlat.hooks_registered)
  nf_unregister_net_hooks(net, ila_nf_hook_ops,
     ARRAY_SIZE(ila_nf_hook_ops));
}

void ila_xlat_exit_net(struct net *net)
{
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);

 rhashtable_free_and_destroy(&ilan->xlat.rhash_table, ila_free_cb, NULL);

 free_bucket_spinlocks(ilan->xlat.locks);
}

static int ila_xlat_addr(struct sk_buff *skb, bool sir2ila)
{
 struct ila_map *ila;
 struct ipv6hdr *ip6h = ipv6_hdr(skb);
 struct net *net = dev_net(skb->dev);
 struct ila_net *ilan = net_generic(net, ila_net_id);
 struct ila_addr *iaddr = ila_a2i(&ip6h->daddr);

 /* Assumes skb contains a valid IPv6 header that is pulled */

 /* No check here that ILA type in the mapping matches what is in the
  * address. We assume that whatever sender gaves us can be translated.
  * The checksum mode however is relevant.
 */

 rcu_read_lock();

 ila = ila_lookup_wildcards(iaddr, skb->dev->ifindex, ilan);
 if (ila)
  ila_update_ipv6_locator(skb, &ila->xp.ip, sir2ila);

 rcu_read_unlock();

 return 0;
}