xref: /openbmc/linux/net/ipv6/addrlabel.c (revision 6ee73861)
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=%pI6, type=%d, ifindex=%d) => %08x\n",
190 		  __func__, addr, type, ifindex, label);
191 
192 	return label;
193 }
194 
195 /* allocate one entry */
196 static struct ip6addrlbl_entry *ip6addrlbl_alloc(struct net *net,
197 						 const struct in6_addr *prefix,
198 						 int prefixlen, int ifindex,
199 						 u32 label)
200 {
201 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
202 	int addrtype;
203 
204 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u)\n",
205 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label);
206 
207 	addrtype = ipv6_addr_type(prefix) & (IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK);
208 
209 	switch (addrtype) {
210 	case IPV6_ADDR_MAPPED:
211 		if (prefixlen > 96)
212 			return ERR_PTR(-EINVAL);
213 		if (prefixlen < 96)
214 			addrtype = 0;
215 		break;
216 	case IPV6_ADDR_COMPATv4:
217 		if (prefixlen != 96)
218 			addrtype = 0;
219 		break;
220 	case IPV6_ADDR_LOOPBACK:
221 		if (prefixlen != 128)
222 			addrtype = 0;
223 		break;
224 	}
225 
226 	newp = kmalloc(sizeof(*newp), GFP_KERNEL);
227 	if (!newp)
228 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
229 
230 	ipv6_addr_prefix(&newp->prefix, prefix, prefixlen);
231 	newp->prefixlen = prefixlen;
232 	newp->ifindex = ifindex;
233 	newp->addrtype = addrtype;
234 	newp->label = label;
235 	INIT_HLIST_NODE(&newp->list);
236 #ifdef CONFIG_NET_NS
237 	newp->lbl_net = hold_net(net);
238 #endif
239 	atomic_set(&newp->refcnt, 1);
240 	return newp;
241 }
242 
243 /* add a label */
244 static int __ip6addrlbl_add(struct ip6addrlbl_entry *newp, int replace)
245 {
246 	int ret = 0;
247 
248 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(newp=%p, replace=%d)\n",
249 			__func__,
250 			newp, replace);
251 
252 	if (hlist_empty(&ip6addrlbl_table.head)) {
253 		hlist_add_head_rcu(&newp->list, &ip6addrlbl_table.head);
254 	} else {
255 		struct hlist_node *pos, *n;
256 		struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
257 		hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n,
258 					  &ip6addrlbl_table.head, list) {
259 			if (p->prefixlen == newp->prefixlen &&
260 			    net_eq(ip6addrlbl_net(p), ip6addrlbl_net(newp)) &&
261 			    p->ifindex == newp->ifindex &&
262 			    ipv6_addr_equal(&p->prefix, &newp->prefix)) {
263 				if (!replace) {
264 					ret = -EEXIST;
265 					goto out;
266 				}
267 				hlist_replace_rcu(&p->list, &newp->list);
268 				ip6addrlbl_put(p);
269 				goto out;
270 			} else if ((p->prefixlen == newp->prefixlen && !p->ifindex) ||
271 				   (p->prefixlen < newp->prefixlen)) {
272 				hlist_add_before_rcu(&newp->list, &p->list);
273 				goto out;
274 			}
275 		}
276 		hlist_add_after_rcu(&p->list, &newp->list);
277 	}
278 out:
279 	if (!ret)
280 		ip6addrlbl_table.seq++;
281 	return ret;
282 }
283 
284 /* add a label */
285 static int ip6addrlbl_add(struct net *net,
286 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
287 			  int ifindex, u32 label, int replace)
288 {
289 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
290 	int ret = 0;
291 
292 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u, replace=%d)\n",
293 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label,
294 		  replace);
295 
296 	newp = ip6addrlbl_alloc(net, prefix, prefixlen, ifindex, label);
297 	if (IS_ERR(newp))
298 		return PTR_ERR(newp);
299 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
300 	ret = __ip6addrlbl_add(newp, replace);
301 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
302 	if (ret)
303 		ip6addrlbl_free(newp);
304 	return ret;
305 }
306 
307 /* remove a label */
308 static int __ip6addrlbl_del(struct net *net,
309 			    const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
310 			    int ifindex)
311 {
312 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
313 	struct hlist_node *pos, *n;
314 	int ret = -ESRCH;
315 
316 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
317 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
318 
319 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
320 		if (p->prefixlen == prefixlen &&
321 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net) &&
322 		    p->ifindex == ifindex &&
323 		    ipv6_addr_equal(&p->prefix, prefix)) {
324 			hlist_del_rcu(&p->list);
325 			ip6addrlbl_put(p);
326 			ret = 0;
327 			break;
328 		}
329 	}
330 	return ret;
331 }
332 
333 static int ip6addrlbl_del(struct net *net,
334 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
335 			  int ifindex)
336 {
337 	struct in6_addr prefix_buf;
338 	int ret;
339 
340 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
341 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
342 
343 	ipv6_addr_prefix(&prefix_buf, prefix, prefixlen);
344 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
345 	ret = __ip6addrlbl_del(net, &prefix_buf, prefixlen, ifindex);
346 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
347 	return ret;
348 }
349 
350 /* add default label */
351 static int __net_init ip6addrlbl_net_init(struct net *net)
352 {
353 	int err = 0;
354 	int i;
355 
356 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s()\n", __func__);
357 
358 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ip6addrlbl_init_table); i++) {
359 		int ret = ip6addrlbl_add(net,
360 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefix,
361 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefixlen,
362 					 0,
363 					 ip6addrlbl_init_table[i].label, 0);
364 		/* XXX: should we free all rules when we catch an error? */
365 		if (ret && (!err || err != -ENOMEM))
366 			err = ret;
367 	}
368 	return err;
369 }
370 
371 static void __net_exit ip6addrlbl_net_exit(struct net *net)
372 {
373 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
374 	struct hlist_node *pos, *n;
375 
376 	/* Remove all labels belonging to the exiting net */
377 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
378 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
379 		if (net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
380 			hlist_del_rcu(&p->list);
381 			ip6addrlbl_put(p);
382 		}
383 	}
384 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
385 }
386 
387 static struct pernet_operations ipv6_addr_label_ops = {
388 	.init = ip6addrlbl_net_init,
389 	.exit = ip6addrlbl_net_exit,
390 };
391 
392 int __init ipv6_addr_label_init(void)
393 {
394 	spin_lock_init(&ip6addrlbl_table.lock);
395 
396 	return register_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
397 }
398 
399 static const struct nla_policy ifal_policy[IFAL_MAX+1] = {
400 	[IFAL_ADDRESS]		= { .len = sizeof(struct in6_addr), },
401 	[IFAL_LABEL]		= { .len = sizeof(u32), },
402 };
403 
404 static int ip6addrlbl_newdel(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh,
405 			     void *arg)
406 {
407 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
408 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
409 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
410 	struct in6_addr *pfx;
411 	u32 label;
412 	int err = 0;
413 
414 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
415 	if (err < 0)
416 		return err;
417 
418 	ifal = nlmsg_data(nlh);
419 
420 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
421 	    ifal->ifal_prefixlen > 128)
422 		return -EINVAL;
423 
424 	if (ifal->ifal_index &&
425 	    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
426 		return -EINVAL;
427 
428 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
429 		return -EINVAL;
430 
431 	pfx = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
432 	if (!pfx)
433 		return -EINVAL;
434 
435 	if (!tb[IFAL_LABEL])
436 		return -EINVAL;
437 	label = nla_get_u32(tb[IFAL_LABEL]);
438 	if (label == IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT)
439 		return -EINVAL;
440 
441 	switch(nlh->nlmsg_type) {
442 	case RTM_NEWADDRLABEL:
443 		err = ip6addrlbl_add(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
444 				     ifal->ifal_index, label,
445 				     nlh->nlmsg_flags & NLM_F_REPLACE);
446 		break;
447 	case RTM_DELADDRLABEL:
448 		err = ip6addrlbl_del(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
449 				     ifal->ifal_index);
450 		break;
451 	default:
452 		err = -EOPNOTSUPP;
453 	}
454 	return err;
455 }
456 
457 static inline void ip6addrlbl_putmsg(struct nlmsghdr *nlh,
458 				     int prefixlen, int ifindex, u32 lseq)
459 {
460 	struct ifaddrlblmsg *ifal = nlmsg_data(nlh);
461 	ifal->ifal_family = AF_INET6;
462 	ifal->ifal_prefixlen = prefixlen;
463 	ifal->ifal_flags = 0;
464 	ifal->ifal_index = ifindex;
465 	ifal->ifal_seq = lseq;
466 };
467 
468 static int ip6addrlbl_fill(struct sk_buff *skb,
469 			   struct ip6addrlbl_entry *p,
470 			   u32 lseq,
471 			   u32 pid, u32 seq, int event,
472 			   unsigned int flags)
473 {
474 	struct nlmsghdr *nlh = nlmsg_put(skb, pid, seq, event,
475 					 sizeof(struct ifaddrlblmsg), flags);
476 	if (!nlh)
477 		return -EMSGSIZE;
478 
479 	ip6addrlbl_putmsg(nlh, p->prefixlen, p->ifindex, lseq);
480 
481 	if (nla_put(skb, IFAL_ADDRESS, 16, &p->prefix) < 0 ||
482 	    nla_put_u32(skb, IFAL_LABEL, p->label) < 0) {
483 		nlmsg_cancel(skb, nlh);
484 		return -EMSGSIZE;
485 	}
486 
487 	return nlmsg_end(skb, nlh);
488 }
489 
490 static int ip6addrlbl_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
491 {
492 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
493 	struct ip6addrlbl_entry *p;
494 	struct hlist_node *pos;
495 	int idx = 0, s_idx = cb->args[0];
496 	int err;
497 
498 	rcu_read_lock();
499 	hlist_for_each_entry_rcu(p, pos, &ip6addrlbl_table.head, list) {
500 		if (idx >= s_idx &&
501 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
502 			if ((err = ip6addrlbl_fill(skb, p,
503 						   ip6addrlbl_table.seq,
504 						   NETLINK_CB(cb->skb).pid,
505 						   cb->nlh->nlmsg_seq,
506 						   RTM_NEWADDRLABEL,
507 						   NLM_F_MULTI)) <= 0)
508 				break;
509 		}
510 		idx++;
511 	}
512 	rcu_read_unlock();
513 	cb->args[0] = idx;
514 	return skb->len;
515 }
516 
517 static inline int ip6addrlbl_msgsize(void)
518 {
519 	return (NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifaddrlblmsg))
520 		+ nla_total_size(16)	/* IFAL_ADDRESS */
521 		+ nla_total_size(4)	/* IFAL_LABEL */
522 	);
523 }
524 
525 static int ip6addrlbl_get(struct sk_buff *in_skb, struct nlmsghdr* nlh,
526 			  void *arg)
527 {
528 	struct net *net = sock_net(in_skb->sk);
529 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
530 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
531 	struct in6_addr *addr;
532 	u32 lseq;
533 	int err = 0;
534 	struct ip6addrlbl_entry *p;
535 	struct sk_buff *skb;
536 
537 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
538 	if (err < 0)
539 		return err;
540 
541 	ifal = nlmsg_data(nlh);
542 
543 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
544 	    ifal->ifal_prefixlen != 128)
545 		return -EINVAL;
546 
547 	if (ifal->ifal_index &&
548 	    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
549 		return -EINVAL;
550 
551 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
552 		return -EINVAL;
553 
554 	addr = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
555 	if (!addr)
556 		return -EINVAL;
557 
558 	rcu_read_lock();
559 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, ipv6_addr_type(addr), ifal->ifal_index);
560 	if (p && ip6addrlbl_hold(p))
561 		p = NULL;
562 	lseq = ip6addrlbl_table.seq;
563 	rcu_read_unlock();
564 
565 	if (!p) {
566 		err = -ESRCH;
567 		goto out;
568 	}
569 
570 	if (!(skb = nlmsg_new(ip6addrlbl_msgsize(), GFP_KERNEL))) {
571 		ip6addrlbl_put(p);
572 		return -ENOBUFS;
573 	}
574 
575 	err = ip6addrlbl_fill(skb, p, lseq,
576 			      NETLINK_CB(in_skb).pid, nlh->nlmsg_seq,
577 			      RTM_NEWADDRLABEL, 0);
578 
579 	ip6addrlbl_put(p);
580 
581 	if (err < 0) {
582 		WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
583 		kfree_skb(skb);
584 		goto out;
585 	}
586 
587 	err = rtnl_unicast(skb, net, NETLINK_CB(in_skb).pid);
588 out:
589 	return err;
590 }
591 
592 void __init ipv6_addr_label_rtnl_register(void)
593 {
594 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_NEWADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel, NULL);
595 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_DELADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel, NULL);
596 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETADDRLABEL, ip6addrlbl_get, ip6addrlbl_dump);
597 }
598 
599