xref: /openbmc/linux/net/ipv6/addrlabel.c (revision 545e4006)
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 <net/addrconf.h>
17 #include <linux/if_addrlabel.h>
18 #include <linux/netlink.h>
19 #include <linux/rtnetlink.h>
20 
21 #if 0
22 #define ADDRLABEL(x...) printk(x)
23 #else
24 #define ADDRLABEL(x...) do { ; } while(0)
25 #endif
26 
27 /*
28  * Policy Table
29  */
30 struct ip6addrlbl_entry
31 {
32 #ifdef CONFIG_NET_NS
33 	struct net *lbl_net;
34 #endif
35 	struct in6_addr prefix;
36 	int prefixlen;
37 	int ifindex;
38 	int addrtype;
39 	u32 label;
40 	struct hlist_node list;
41 	atomic_t refcnt;
42 	struct rcu_head rcu;
43 };
44 
45 static struct ip6addrlbl_table
46 {
47 	struct hlist_head head;
48 	spinlock_t lock;
49 	u32 seq;
50 } ip6addrlbl_table;
51 
52 static inline
53 struct net *ip6addrlbl_net(const struct ip6addrlbl_entry *lbl)
54 {
55 #ifdef CONFIG_NET_NS
56 	return lbl->lbl_net;
57 #else
58 	return &init_net;
59 #endif
60 }
61 
62 /*
63  * Default policy table (RFC3484 + extensions)
64  *
65  * prefix		addr_type	label
66  * -------------------------------------------------------------------------
67  * ::1/128		LOOPBACK	0
68  * ::/0			N/A		1
69  * 2002::/16		N/A		2
70  * ::/96		COMPATv4	3
71  * ::ffff:0:0/96	V4MAPPED	4
72  * fc00::/7		N/A		5		ULA (RFC 4193)
73  * 2001::/32		N/A		6		Teredo (RFC 4380)
74  * 2001:10::/28		N/A		7		ORCHID (RFC 4843)
75  *
76  * Note: 0xffffffff is used if we do not have any policies.
77  */
78 
79 #define IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT	0xffffffffUL
80 
81 static const __net_initdata struct ip6addrlbl_init_table
82 {
83 	const struct in6_addr *prefix;
84 	int prefixlen;
85 	u32 label;
86 } ip6addrlbl_init_table[] = {
87 	{	/* ::/0 */
88 		.prefix = &in6addr_any,
89 		.label = 1,
90 	},{	/* fc00::/7 */
91 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0xfc }}},
92 		.prefixlen = 7,
93 		.label = 5,
94 	},{	/* 2002::/16 */
95 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x02 }}},
96 		.prefixlen = 16,
97 		.label = 2,
98 	},{	/* 2001::/32 */
99 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x01 }}},
100 		.prefixlen = 32,
101 		.label = 6,
102 	},{	/* 2001:10::/28 */
103 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x01, 0x00, 0x10 }}},
104 		.prefixlen = 28,
105 		.label = 7,
106 	},{	/* ::ffff:0:0 */
107 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ [10] = 0xff, [11] = 0xff }}},
108 		.prefixlen = 96,
109 		.label = 4,
110 	},{	/* ::/96 */
111 		.prefix = &in6addr_any,
112 		.prefixlen = 96,
113 		.label = 3,
114 	},{	/* ::1/128 */
115 		.prefix = &in6addr_loopback,
116 		.prefixlen = 128,
117 		.label = 0,
118 	}
119 };
120 
121 /* Object management */
122 static inline void ip6addrlbl_free(struct ip6addrlbl_entry *p)
123 {
124 #ifdef CONFIG_NET_NS
125 	release_net(p->lbl_net);
126 #endif
127 	kfree(p);
128 }
129 
130 static void ip6addrlbl_free_rcu(struct rcu_head *h)
131 {
132 	ip6addrlbl_free(container_of(h, struct ip6addrlbl_entry, rcu));
133 }
134 
135 static inline int ip6addrlbl_hold(struct ip6addrlbl_entry *p)
136 {
137 	return atomic_inc_not_zero(&p->refcnt);
138 }
139 
140 static inline void ip6addrlbl_put(struct ip6addrlbl_entry *p)
141 {
142 	if (atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
143 		call_rcu(&p->rcu, ip6addrlbl_free_rcu);
144 }
145 
146 /* Find label */
147 static int __ip6addrlbl_match(struct net *net,
148 			      struct ip6addrlbl_entry *p,
149 			      const struct in6_addr *addr,
150 			      int addrtype, int ifindex)
151 {
152 	if (!net_eq(ip6addrlbl_net(p), net))
153 		return 0;
154 	if (p->ifindex && p->ifindex != ifindex)
155 		return 0;
156 	if (p->addrtype && p->addrtype != addrtype)
157 		return 0;
158 	if (!ipv6_prefix_equal(addr, &p->prefix, p->prefixlen))
159 		return 0;
160 	return 1;
161 }
162 
163 static struct ip6addrlbl_entry *__ipv6_addr_label(struct net *net,
164 						  const struct in6_addr *addr,
165 						  int type, int ifindex)
166 {
167 	struct hlist_node *pos;
168 	struct ip6addrlbl_entry *p;
169 	hlist_for_each_entry_rcu(p, pos, &ip6addrlbl_table.head, list) {
170 		if (__ip6addrlbl_match(net, p, addr, type, ifindex))
171 			return p;
172 	}
173 	return NULL;
174 }
175 
176 u32 ipv6_addr_label(struct net *net,
177 		    const struct in6_addr *addr, int type, int ifindex)
178 {
179 	u32 label;
180 	struct ip6addrlbl_entry *p;
181 
182 	type &= IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK;
183 
184 	rcu_read_lock();
185 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, type, ifindex);
186 	label = p ? p->label : IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT;
187 	rcu_read_unlock();
188 
189 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(addr=" NIP6_FMT ", type=%d, ifindex=%d) => %08x\n",
190 			__func__,
191 			NIP6(*addr), type, ifindex,
192 			label);
193 
194 	return label;
195 }
196 
197 /* allocate one entry */
198 static struct ip6addrlbl_entry *ip6addrlbl_alloc(struct net *net,
199 						 const struct in6_addr *prefix,
200 						 int prefixlen, int ifindex,
201 						 u32 label)
202 {
203 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
204 	int addrtype;
205 
206 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=" NIP6_FMT ", prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u)\n",
207 			__func__,
208 			NIP6(*prefix), prefixlen,
209 			ifindex,
210 			(unsigned int)label);
211 
212 	addrtype = ipv6_addr_type(prefix) & (IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK);
213 
214 	switch (addrtype) {
215 	case IPV6_ADDR_MAPPED:
216 		if (prefixlen > 96)
217 			return ERR_PTR(-EINVAL);
218 		if (prefixlen < 96)
219 			addrtype = 0;
220 		break;
221 	case IPV6_ADDR_COMPATv4:
222 		if (prefixlen != 96)
223 			addrtype = 0;
224 		break;
225 	case IPV6_ADDR_LOOPBACK:
226 		if (prefixlen != 128)
227 			addrtype = 0;
228 		break;
229 	}
230 
231 	newp = kmalloc(sizeof(*newp), GFP_KERNEL);
232 	if (!newp)
233 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
234 
235 	ipv6_addr_prefix(&newp->prefix, prefix, prefixlen);
236 	newp->prefixlen = prefixlen;
237 	newp->ifindex = ifindex;
238 	newp->addrtype = addrtype;
239 	newp->label = label;
240 	INIT_HLIST_NODE(&newp->list);
241 #ifdef CONFIG_NET_NS
242 	newp->lbl_net = hold_net(net);
243 #endif
244 	atomic_set(&newp->refcnt, 1);
245 	return newp;
246 }
247 
248 /* add a label */
249 static int __ip6addrlbl_add(struct ip6addrlbl_entry *newp, int replace)
250 {
251 	int ret = 0;
252 
253 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(newp=%p, replace=%d)\n",
254 			__func__,
255 			newp, replace);
256 
257 	if (hlist_empty(&ip6addrlbl_table.head)) {
258 		hlist_add_head_rcu(&newp->list, &ip6addrlbl_table.head);
259 	} else {
260 		struct hlist_node *pos, *n;
261 		struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
262 		hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n,
263 					  &ip6addrlbl_table.head, list) {
264 			if (p->prefixlen == newp->prefixlen &&
265 			    net_eq(ip6addrlbl_net(p), ip6addrlbl_net(newp)) &&
266 			    p->ifindex == newp->ifindex &&
267 			    ipv6_addr_equal(&p->prefix, &newp->prefix)) {
268 				if (!replace) {
269 					ret = -EEXIST;
270 					goto out;
271 				}
272 				hlist_replace_rcu(&p->list, &newp->list);
273 				ip6addrlbl_put(p);
274 				goto out;
275 			} else if ((p->prefixlen == newp->prefixlen && !p->ifindex) ||
276 				   (p->prefixlen < newp->prefixlen)) {
277 				hlist_add_before_rcu(&newp->list, &p->list);
278 				goto out;
279 			}
280 		}
281 		hlist_add_after_rcu(&p->list, &newp->list);
282 	}
283 out:
284 	if (!ret)
285 		ip6addrlbl_table.seq++;
286 	return ret;
287 }
288 
289 /* add a label */
290 static int ip6addrlbl_add(struct net *net,
291 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
292 			  int ifindex, u32 label, int replace)
293 {
294 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
295 	int ret = 0;
296 
297 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=" NIP6_FMT ", prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u, replace=%d)\n",
298 			__func__,
299 			NIP6(*prefix), prefixlen,
300 			ifindex,
301 			(unsigned int)label,
302 			replace);
303 
304 	newp = ip6addrlbl_alloc(net, prefix, prefixlen, ifindex, label);
305 	if (IS_ERR(newp))
306 		return PTR_ERR(newp);
307 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
308 	ret = __ip6addrlbl_add(newp, replace);
309 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
310 	if (ret)
311 		ip6addrlbl_free(newp);
312 	return ret;
313 }
314 
315 /* remove a label */
316 static int __ip6addrlbl_del(struct net *net,
317 			    const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
318 			    int ifindex)
319 {
320 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
321 	struct hlist_node *pos, *n;
322 	int ret = -ESRCH;
323 
324 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=" NIP6_FMT ", prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
325 			__func__,
326 			NIP6(*prefix), prefixlen,
327 			ifindex);
328 
329 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
330 		if (p->prefixlen == prefixlen &&
331 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net) &&
332 		    p->ifindex == ifindex &&
333 		    ipv6_addr_equal(&p->prefix, prefix)) {
334 			hlist_del_rcu(&p->list);
335 			ip6addrlbl_put(p);
336 			ret = 0;
337 			break;
338 		}
339 	}
340 	return ret;
341 }
342 
343 static int ip6addrlbl_del(struct net *net,
344 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
345 			  int ifindex)
346 {
347 	struct in6_addr prefix_buf;
348 	int ret;
349 
350 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=" NIP6_FMT ", prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
351 			__func__,
352 			NIP6(*prefix), prefixlen,
353 			ifindex);
354 
355 	ipv6_addr_prefix(&prefix_buf, prefix, prefixlen);
356 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
357 	ret = __ip6addrlbl_del(net, &prefix_buf, prefixlen, ifindex);
358 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
359 	return ret;
360 }
361 
362 /* add default label */
363 static int __net_init ip6addrlbl_net_init(struct net *net)
364 {
365 	int err = 0;
366 	int i;
367 
368 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s()\n", __func__);
369 
370 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ip6addrlbl_init_table); i++) {
371 		int ret = ip6addrlbl_add(net,
372 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefix,
373 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefixlen,
374 					 0,
375 					 ip6addrlbl_init_table[i].label, 0);
376 		/* XXX: should we free all rules when we catch an error? */
377 		if (ret && (!err || err != -ENOMEM))
378 			err = ret;
379 	}
380 	return err;
381 }
382 
383 static void __net_exit ip6addrlbl_net_exit(struct net *net)
384 {
385 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
386 	struct hlist_node *pos, *n;
387 
388 	/* Remove all labels belonging to the exiting net */
389 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
390 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
391 		if (net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
392 			hlist_del_rcu(&p->list);
393 			ip6addrlbl_put(p);
394 		}
395 	}
396 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
397 }
398 
399 static struct pernet_operations ipv6_addr_label_ops = {
400 	.init = ip6addrlbl_net_init,
401 	.exit = ip6addrlbl_net_exit,
402 };
403 
404 int __init ipv6_addr_label_init(void)
405 {
406 	spin_lock_init(&ip6addrlbl_table.lock);
407 
408 	return register_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
409 }
410 
411 static const struct nla_policy ifal_policy[IFAL_MAX+1] = {
412 	[IFAL_ADDRESS]		= { .len = sizeof(struct in6_addr), },
413 	[IFAL_LABEL]		= { .len = sizeof(u32), },
414 };
415 
416 static int ip6addrlbl_newdel(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh,
417 			     void *arg)
418 {
419 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
420 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
421 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
422 	struct in6_addr *pfx;
423 	u32 label;
424 	int err = 0;
425 
426 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
427 	if (err < 0)
428 		return err;
429 
430 	ifal = nlmsg_data(nlh);
431 
432 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
433 	    ifal->ifal_prefixlen > 128)
434 		return -EINVAL;
435 
436 	if (ifal->ifal_index &&
437 	    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
438 		return -EINVAL;
439 
440 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
441 		return -EINVAL;
442 
443 	pfx = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
444 	if (!pfx)
445 		return -EINVAL;
446 
447 	if (!tb[IFAL_LABEL])
448 		return -EINVAL;
449 	label = nla_get_u32(tb[IFAL_LABEL]);
450 	if (label == IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT)
451 		return -EINVAL;
452 
453 	switch(nlh->nlmsg_type) {
454 	case RTM_NEWADDRLABEL:
455 		err = ip6addrlbl_add(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
456 				     ifal->ifal_index, label,
457 				     nlh->nlmsg_flags & NLM_F_REPLACE);
458 		break;
459 	case RTM_DELADDRLABEL:
460 		err = ip6addrlbl_del(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
461 				     ifal->ifal_index);
462 		break;
463 	default:
464 		err = -EOPNOTSUPP;
465 	}
466 	return err;
467 }
468 
469 static inline void ip6addrlbl_putmsg(struct nlmsghdr *nlh,
470 				     int prefixlen, int ifindex, u32 lseq)
471 {
472 	struct ifaddrlblmsg *ifal = nlmsg_data(nlh);
473 	ifal->ifal_family = AF_INET6;
474 	ifal->ifal_prefixlen = prefixlen;
475 	ifal->ifal_flags = 0;
476 	ifal->ifal_index = ifindex;
477 	ifal->ifal_seq = lseq;
478 };
479 
480 static int ip6addrlbl_fill(struct sk_buff *skb,
481 			   struct ip6addrlbl_entry *p,
482 			   u32 lseq,
483 			   u32 pid, u32 seq, int event,
484 			   unsigned int flags)
485 {
486 	struct nlmsghdr *nlh = nlmsg_put(skb, pid, seq, event,
487 					 sizeof(struct ifaddrlblmsg), flags);
488 	if (!nlh)
489 		return -EMSGSIZE;
490 
491 	ip6addrlbl_putmsg(nlh, p->prefixlen, p->ifindex, lseq);
492 
493 	if (nla_put(skb, IFAL_ADDRESS, 16, &p->prefix) < 0 ||
494 	    nla_put_u32(skb, IFAL_LABEL, p->label) < 0) {
495 		nlmsg_cancel(skb, nlh);
496 		return -EMSGSIZE;
497 	}
498 
499 	return nlmsg_end(skb, nlh);
500 }
501 
502 static int ip6addrlbl_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
503 {
504 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
505 	struct ip6addrlbl_entry *p;
506 	struct hlist_node *pos;
507 	int idx = 0, s_idx = cb->args[0];
508 	int err;
509 
510 	rcu_read_lock();
511 	hlist_for_each_entry_rcu(p, pos, &ip6addrlbl_table.head, list) {
512 		if (idx >= s_idx &&
513 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
514 			if ((err = ip6addrlbl_fill(skb, p,
515 						   ip6addrlbl_table.seq,
516 						   NETLINK_CB(cb->skb).pid,
517 						   cb->nlh->nlmsg_seq,
518 						   RTM_NEWADDRLABEL,
519 						   NLM_F_MULTI)) <= 0)
520 				break;
521 		}
522 		idx++;
523 	}
524 	rcu_read_unlock();
525 	cb->args[0] = idx;
526 	return skb->len;
527 }
528 
529 static inline int ip6addrlbl_msgsize(void)
530 {
531 	return (NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifaddrlblmsg))
532 		+ nla_total_size(16)	/* IFAL_ADDRESS */
533 		+ nla_total_size(4)	/* IFAL_LABEL */
534 	);
535 }
536 
537 static int ip6addrlbl_get(struct sk_buff *in_skb, struct nlmsghdr* nlh,
538 			  void *arg)
539 {
540 	struct net *net = sock_net(in_skb->sk);
541 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
542 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
543 	struct in6_addr *addr;
544 	u32 lseq;
545 	int err = 0;
546 	struct ip6addrlbl_entry *p;
547 	struct sk_buff *skb;
548 
549 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
550 	if (err < 0)
551 		return err;
552 
553 	ifal = nlmsg_data(nlh);
554 
555 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
556 	    ifal->ifal_prefixlen != 128)
557 		return -EINVAL;
558 
559 	if (ifal->ifal_index &&
560 	    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
561 		return -EINVAL;
562 
563 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
564 		return -EINVAL;
565 
566 	addr = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
567 	if (!addr)
568 		return -EINVAL;
569 
570 	rcu_read_lock();
571 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, ipv6_addr_type(addr), ifal->ifal_index);
572 	if (p && ip6addrlbl_hold(p))
573 		p = NULL;
574 	lseq = ip6addrlbl_table.seq;
575 	rcu_read_unlock();
576 
577 	if (!p) {
578 		err = -ESRCH;
579 		goto out;
580 	}
581 
582 	if (!(skb = nlmsg_new(ip6addrlbl_msgsize(), GFP_KERNEL))) {
583 		ip6addrlbl_put(p);
584 		return -ENOBUFS;
585 	}
586 
587 	err = ip6addrlbl_fill(skb, p, lseq,
588 			      NETLINK_CB(in_skb).pid, nlh->nlmsg_seq,
589 			      RTM_NEWADDRLABEL, 0);
590 
591 	ip6addrlbl_put(p);
592 
593 	if (err < 0) {
594 		WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
595 		kfree_skb(skb);
596 		goto out;
597 	}
598 
599 	err = rtnl_unicast(skb, net, NETLINK_CB(in_skb).pid);
600 out:
601 	return err;
602 }
603 
604 void __init ipv6_addr_label_rtnl_register(void)
605 {
606 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_NEWADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel, NULL);
607 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_DELADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel, NULL);
608 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETADDRLABEL, ip6addrlbl_get, ip6addrlbl_dump);
609 }
610 
611