xref: /openbmc/linux/net/ipv6/addrlabel.c (revision 1fa6ac37)
1 /*
2  * IPv6 Address Label subsystem
3  * for the IPv6 "Default" Source Address Selection
4  *
5  * Copyright (C)2007 USAGI/WIDE Project
6  */
7 /*
8  * Author:
9  * 	YOSHIFUJI Hideaki @ USAGI/WIDE Project <yoshfuji@linux-ipv6.org>
10  */
11 
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/list.h>
14 #include <linux/rcupdate.h>
15 #include <linux/in6.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <net/addrconf.h>
18 #include <linux/if_addrlabel.h>
19 #include <linux/netlink.h>
20 #include <linux/rtnetlink.h>
21 
22 #if 0
23 #define ADDRLABEL(x...) printk(x)
24 #else
25 #define ADDRLABEL(x...) do { ; } while(0)
26 #endif
27 
28 /*
29  * Policy Table
30  */
31 struct ip6addrlbl_entry
32 {
33 #ifdef CONFIG_NET_NS
34 	struct net *lbl_net;
35 #endif
36 	struct in6_addr prefix;
37 	int prefixlen;
38 	int ifindex;
39 	int addrtype;
40 	u32 label;
41 	struct hlist_node list;
42 	atomic_t refcnt;
43 	struct rcu_head rcu;
44 };
45 
46 static struct ip6addrlbl_table
47 {
48 	struct hlist_head head;
49 	spinlock_t lock;
50 	u32 seq;
51 } ip6addrlbl_table;
52 
53 static inline
54 struct net *ip6addrlbl_net(const struct ip6addrlbl_entry *lbl)
55 {
56 #ifdef CONFIG_NET_NS
57 	return lbl->lbl_net;
58 #else
59 	return &init_net;
60 #endif
61 }
62 
63 /*
64  * Default policy table (RFC3484 + extensions)
65  *
66  * prefix		addr_type	label
67  * -------------------------------------------------------------------------
68  * ::1/128		LOOPBACK	0
69  * ::/0			N/A		1
70  * 2002::/16		N/A		2
71  * ::/96		COMPATv4	3
72  * ::ffff:0:0/96	V4MAPPED	4
73  * fc00::/7		N/A		5		ULA (RFC 4193)
74  * 2001::/32		N/A		6		Teredo (RFC 4380)
75  * 2001:10::/28		N/A		7		ORCHID (RFC 4843)
76  *
77  * Note: 0xffffffff is used if we do not have any policies.
78  */
79 
80 #define IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT	0xffffffffUL
81 
82 static const __net_initdata struct ip6addrlbl_init_table
83 {
84 	const struct in6_addr *prefix;
85 	int prefixlen;
86 	u32 label;
87 } ip6addrlbl_init_table[] = {
88 	{	/* ::/0 */
89 		.prefix = &in6addr_any,
90 		.label = 1,
91 	},{	/* fc00::/7 */
92 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0xfc }}},
93 		.prefixlen = 7,
94 		.label = 5,
95 	},{	/* 2002::/16 */
96 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x02 }}},
97 		.prefixlen = 16,
98 		.label = 2,
99 	},{	/* 2001::/32 */
100 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x01 }}},
101 		.prefixlen = 32,
102 		.label = 6,
103 	},{	/* 2001:10::/28 */
104 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x01, 0x00, 0x10 }}},
105 		.prefixlen = 28,
106 		.label = 7,
107 	},{	/* ::ffff:0:0 */
108 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ [10] = 0xff, [11] = 0xff }}},
109 		.prefixlen = 96,
110 		.label = 4,
111 	},{	/* ::/96 */
112 		.prefix = &in6addr_any,
113 		.prefixlen = 96,
114 		.label = 3,
115 	},{	/* ::1/128 */
116 		.prefix = &in6addr_loopback,
117 		.prefixlen = 128,
118 		.label = 0,
119 	}
120 };
121 
122 /* Object management */
123 static inline void ip6addrlbl_free(struct ip6addrlbl_entry *p)
124 {
125 #ifdef CONFIG_NET_NS
126 	release_net(p->lbl_net);
127 #endif
128 	kfree(p);
129 }
130 
131 static void ip6addrlbl_free_rcu(struct rcu_head *h)
132 {
133 	ip6addrlbl_free(container_of(h, struct ip6addrlbl_entry, rcu));
134 }
135 
136 static inline int ip6addrlbl_hold(struct ip6addrlbl_entry *p)
137 {
138 	return atomic_inc_not_zero(&p->refcnt);
139 }
140 
141 static inline void ip6addrlbl_put(struct ip6addrlbl_entry *p)
142 {
143 	if (atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
144 		call_rcu(&p->rcu, ip6addrlbl_free_rcu);
145 }
146 
147 /* Find label */
148 static int __ip6addrlbl_match(struct net *net,
149 			      struct ip6addrlbl_entry *p,
150 			      const struct in6_addr *addr,
151 			      int addrtype, int ifindex)
152 {
153 	if (!net_eq(ip6addrlbl_net(p), net))
154 		return 0;
155 	if (p->ifindex && p->ifindex != ifindex)
156 		return 0;
157 	if (p->addrtype && p->addrtype != addrtype)
158 		return 0;
159 	if (!ipv6_prefix_equal(addr, &p->prefix, p->prefixlen))
160 		return 0;
161 	return 1;
162 }
163 
164 static struct ip6addrlbl_entry *__ipv6_addr_label(struct net *net,
165 						  const struct in6_addr *addr,
166 						  int type, int ifindex)
167 {
168 	struct hlist_node *pos;
169 	struct ip6addrlbl_entry *p;
170 	hlist_for_each_entry_rcu(p, pos, &ip6addrlbl_table.head, list) {
171 		if (__ip6addrlbl_match(net, p, addr, type, ifindex))
172 			return p;
173 	}
174 	return NULL;
175 }
176 
177 u32 ipv6_addr_label(struct net *net,
178 		    const struct in6_addr *addr, int type, int ifindex)
179 {
180 	u32 label;
181 	struct ip6addrlbl_entry *p;
182 
183 	type &= IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK;
184 
185 	rcu_read_lock();
186 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, type, ifindex);
187 	label = p ? p->label : IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT;
188 	rcu_read_unlock();
189 
190 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(addr=%pI6, type=%d, ifindex=%d) => %08x\n",
191 		  __func__, addr, type, ifindex, label);
192 
193 	return label;
194 }
195 
196 /* allocate one entry */
197 static struct ip6addrlbl_entry *ip6addrlbl_alloc(struct net *net,
198 						 const struct in6_addr *prefix,
199 						 int prefixlen, int ifindex,
200 						 u32 label)
201 {
202 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
203 	int addrtype;
204 
205 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u)\n",
206 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label);
207 
208 	addrtype = ipv6_addr_type(prefix) & (IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK);
209 
210 	switch (addrtype) {
211 	case IPV6_ADDR_MAPPED:
212 		if (prefixlen > 96)
213 			return ERR_PTR(-EINVAL);
214 		if (prefixlen < 96)
215 			addrtype = 0;
216 		break;
217 	case IPV6_ADDR_COMPATv4:
218 		if (prefixlen != 96)
219 			addrtype = 0;
220 		break;
221 	case IPV6_ADDR_LOOPBACK:
222 		if (prefixlen != 128)
223 			addrtype = 0;
224 		break;
225 	}
226 
227 	newp = kmalloc(sizeof(*newp), GFP_KERNEL);
228 	if (!newp)
229 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
230 
231 	ipv6_addr_prefix(&newp->prefix, prefix, prefixlen);
232 	newp->prefixlen = prefixlen;
233 	newp->ifindex = ifindex;
234 	newp->addrtype = addrtype;
235 	newp->label = label;
236 	INIT_HLIST_NODE(&newp->list);
237 #ifdef CONFIG_NET_NS
238 	newp->lbl_net = hold_net(net);
239 #endif
240 	atomic_set(&newp->refcnt, 1);
241 	return newp;
242 }
243 
244 /* add a label */
245 static int __ip6addrlbl_add(struct ip6addrlbl_entry *newp, int replace)
246 {
247 	int ret = 0;
248 
249 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(newp=%p, replace=%d)\n",
250 			__func__,
251 			newp, replace);
252 
253 	if (hlist_empty(&ip6addrlbl_table.head)) {
254 		hlist_add_head_rcu(&newp->list, &ip6addrlbl_table.head);
255 	} else {
256 		struct hlist_node *pos, *n;
257 		struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
258 		hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n,
259 					  &ip6addrlbl_table.head, list) {
260 			if (p->prefixlen == newp->prefixlen &&
261 			    net_eq(ip6addrlbl_net(p), ip6addrlbl_net(newp)) &&
262 			    p->ifindex == newp->ifindex &&
263 			    ipv6_addr_equal(&p->prefix, &newp->prefix)) {
264 				if (!replace) {
265 					ret = -EEXIST;
266 					goto out;
267 				}
268 				hlist_replace_rcu(&p->list, &newp->list);
269 				ip6addrlbl_put(p);
270 				goto out;
271 			} else if ((p->prefixlen == newp->prefixlen && !p->ifindex) ||
272 				   (p->prefixlen < newp->prefixlen)) {
273 				hlist_add_before_rcu(&newp->list, &p->list);
274 				goto out;
275 			}
276 		}
277 		hlist_add_after_rcu(&p->list, &newp->list);
278 	}
279 out:
280 	if (!ret)
281 		ip6addrlbl_table.seq++;
282 	return ret;
283 }
284 
285 /* add a label */
286 static int ip6addrlbl_add(struct net *net,
287 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
288 			  int ifindex, u32 label, int replace)
289 {
290 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
291 	int ret = 0;
292 
293 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u, replace=%d)\n",
294 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label,
295 		  replace);
296 
297 	newp = ip6addrlbl_alloc(net, prefix, prefixlen, ifindex, label);
298 	if (IS_ERR(newp))
299 		return PTR_ERR(newp);
300 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
301 	ret = __ip6addrlbl_add(newp, replace);
302 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
303 	if (ret)
304 		ip6addrlbl_free(newp);
305 	return ret;
306 }
307 
308 /* remove a label */
309 static int __ip6addrlbl_del(struct net *net,
310 			    const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
311 			    int ifindex)
312 {
313 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
314 	struct hlist_node *pos, *n;
315 	int ret = -ESRCH;
316 
317 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
318 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
319 
320 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
321 		if (p->prefixlen == prefixlen &&
322 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net) &&
323 		    p->ifindex == ifindex &&
324 		    ipv6_addr_equal(&p->prefix, prefix)) {
325 			hlist_del_rcu(&p->list);
326 			ip6addrlbl_put(p);
327 			ret = 0;
328 			break;
329 		}
330 	}
331 	return ret;
332 }
333 
334 static int ip6addrlbl_del(struct net *net,
335 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
336 			  int ifindex)
337 {
338 	struct in6_addr prefix_buf;
339 	int ret;
340 
341 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
342 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
343 
344 	ipv6_addr_prefix(&prefix_buf, prefix, prefixlen);
345 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
346 	ret = __ip6addrlbl_del(net, &prefix_buf, prefixlen, ifindex);
347 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
348 	return ret;
349 }
350 
351 /* add default label */
352 static int __net_init ip6addrlbl_net_init(struct net *net)
353 {
354 	int err = 0;
355 	int i;
356 
357 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s()\n", __func__);
358 
359 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ip6addrlbl_init_table); i++) {
360 		int ret = ip6addrlbl_add(net,
361 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefix,
362 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefixlen,
363 					 0,
364 					 ip6addrlbl_init_table[i].label, 0);
365 		/* XXX: should we free all rules when we catch an error? */
366 		if (ret && (!err || err != -ENOMEM))
367 			err = ret;
368 	}
369 	return err;
370 }
371 
372 static void __net_exit ip6addrlbl_net_exit(struct net *net)
373 {
374 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
375 	struct hlist_node *pos, *n;
376 
377 	/* Remove all labels belonging to the exiting net */
378 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
379 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
380 		if (net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
381 			hlist_del_rcu(&p->list);
382 			ip6addrlbl_put(p);
383 		}
384 	}
385 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
386 }
387 
388 static struct pernet_operations ipv6_addr_label_ops = {
389 	.init = ip6addrlbl_net_init,
390 	.exit = ip6addrlbl_net_exit,
391 };
392 
393 int __init ipv6_addr_label_init(void)
394 {
395 	spin_lock_init(&ip6addrlbl_table.lock);
396 
397 	return register_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
398 }
399 
400 static const struct nla_policy ifal_policy[IFAL_MAX+1] = {
401 	[IFAL_ADDRESS]		= { .len = sizeof(struct in6_addr), },
402 	[IFAL_LABEL]		= { .len = sizeof(u32), },
403 };
404 
405 static int ip6addrlbl_newdel(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh,
406 			     void *arg)
407 {
408 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
409 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
410 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
411 	struct in6_addr *pfx;
412 	u32 label;
413 	int err = 0;
414 
415 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
416 	if (err < 0)
417 		return err;
418 
419 	ifal = nlmsg_data(nlh);
420 
421 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
422 	    ifal->ifal_prefixlen > 128)
423 		return -EINVAL;
424 
425 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
426 		return -EINVAL;
427 
428 	pfx = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
429 	if (!pfx)
430 		return -EINVAL;
431 
432 	if (!tb[IFAL_LABEL])
433 		return -EINVAL;
434 	label = nla_get_u32(tb[IFAL_LABEL]);
435 	if (label == IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT)
436 		return -EINVAL;
437 
438 	switch(nlh->nlmsg_type) {
439 	case RTM_NEWADDRLABEL:
440 		if (ifal->ifal_index &&
441 		    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
442 			return -EINVAL;
443 
444 		err = ip6addrlbl_add(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
445 				     ifal->ifal_index, label,
446 				     nlh->nlmsg_flags & NLM_F_REPLACE);
447 		break;
448 	case RTM_DELADDRLABEL:
449 		err = ip6addrlbl_del(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
450 				     ifal->ifal_index);
451 		break;
452 	default:
453 		err = -EOPNOTSUPP;
454 	}
455 	return err;
456 }
457 
458 static inline void ip6addrlbl_putmsg(struct nlmsghdr *nlh,
459 				     int prefixlen, int ifindex, u32 lseq)
460 {
461 	struct ifaddrlblmsg *ifal = nlmsg_data(nlh);
462 	ifal->ifal_family = AF_INET6;
463 	ifal->ifal_prefixlen = prefixlen;
464 	ifal->ifal_flags = 0;
465 	ifal->ifal_index = ifindex;
466 	ifal->ifal_seq = lseq;
467 };
468 
469 static int ip6addrlbl_fill(struct sk_buff *skb,
470 			   struct ip6addrlbl_entry *p,
471 			   u32 lseq,
472 			   u32 pid, u32 seq, int event,
473 			   unsigned int flags)
474 {
475 	struct nlmsghdr *nlh = nlmsg_put(skb, pid, seq, event,
476 					 sizeof(struct ifaddrlblmsg), flags);
477 	if (!nlh)
478 		return -EMSGSIZE;
479 
480 	ip6addrlbl_putmsg(nlh, p->prefixlen, p->ifindex, lseq);
481 
482 	if (nla_put(skb, IFAL_ADDRESS, 16, &p->prefix) < 0 ||
483 	    nla_put_u32(skb, IFAL_LABEL, p->label) < 0) {
484 		nlmsg_cancel(skb, nlh);
485 		return -EMSGSIZE;
486 	}
487 
488 	return nlmsg_end(skb, nlh);
489 }
490 
491 static int ip6addrlbl_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
492 {
493 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
494 	struct ip6addrlbl_entry *p;
495 	struct hlist_node *pos;
496 	int idx = 0, s_idx = cb->args[0];
497 	int err;
498 
499 	rcu_read_lock();
500 	hlist_for_each_entry_rcu(p, pos, &ip6addrlbl_table.head, list) {
501 		if (idx >= s_idx &&
502 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
503 			if ((err = ip6addrlbl_fill(skb, p,
504 						   ip6addrlbl_table.seq,
505 						   NETLINK_CB(cb->skb).pid,
506 						   cb->nlh->nlmsg_seq,
507 						   RTM_NEWADDRLABEL,
508 						   NLM_F_MULTI)) <= 0)
509 				break;
510 		}
511 		idx++;
512 	}
513 	rcu_read_unlock();
514 	cb->args[0] = idx;
515 	return skb->len;
516 }
517 
518 static inline int ip6addrlbl_msgsize(void)
519 {
520 	return (NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifaddrlblmsg))
521 		+ nla_total_size(16)	/* IFAL_ADDRESS */
522 		+ nla_total_size(4)	/* IFAL_LABEL */
523 	);
524 }
525 
526 static int ip6addrlbl_get(struct sk_buff *in_skb, struct nlmsghdr* nlh,
527 			  void *arg)
528 {
529 	struct net *net = sock_net(in_skb->sk);
530 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
531 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
532 	struct in6_addr *addr;
533 	u32 lseq;
534 	int err = 0;
535 	struct ip6addrlbl_entry *p;
536 	struct sk_buff *skb;
537 
538 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
539 	if (err < 0)
540 		return err;
541 
542 	ifal = nlmsg_data(nlh);
543 
544 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
545 	    ifal->ifal_prefixlen != 128)
546 		return -EINVAL;
547 
548 	if (ifal->ifal_index &&
549 	    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
550 		return -EINVAL;
551 
552 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
553 		return -EINVAL;
554 
555 	addr = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
556 	if (!addr)
557 		return -EINVAL;
558 
559 	rcu_read_lock();
560 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, ipv6_addr_type(addr), ifal->ifal_index);
561 	if (p && ip6addrlbl_hold(p))
562 		p = NULL;
563 	lseq = ip6addrlbl_table.seq;
564 	rcu_read_unlock();
565 
566 	if (!p) {
567 		err = -ESRCH;
568 		goto out;
569 	}
570 
571 	if (!(skb = nlmsg_new(ip6addrlbl_msgsize(), GFP_KERNEL))) {
572 		ip6addrlbl_put(p);
573 		return -ENOBUFS;
574 	}
575 
576 	err = ip6addrlbl_fill(skb, p, lseq,
577 			      NETLINK_CB(in_skb).pid, nlh->nlmsg_seq,
578 			      RTM_NEWADDRLABEL, 0);
579 
580 	ip6addrlbl_put(p);
581 
582 	if (err < 0) {
583 		WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
584 		kfree_skb(skb);
585 		goto out;
586 	}
587 
588 	err = rtnl_unicast(skb, net, NETLINK_CB(in_skb).pid);
589 out:
590 	return err;
591 }
592 
593 void __init ipv6_addr_label_rtnl_register(void)
594 {
595 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_NEWADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel, NULL);
596 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_DELADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel, NULL);
597 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETADDRLABEL, ip6addrlbl_get, ip6addrlbl_dump);
598 }
599 
600