xref: /openbmc/linux/net/ipv6/addrlabel.c (revision 93d90ad7)
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 #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 	return read_pnet(&lbl->lbl_net);
56 }
57 
58 /*
59  * Default policy table (RFC6724 + extensions)
60  *
61  * prefix		addr_type	label
62  * -------------------------------------------------------------------------
63  * ::1/128		LOOPBACK	0
64  * ::/0			N/A		1
65  * 2002::/16		N/A		2
66  * ::/96		COMPATv4	3
67  * ::ffff:0:0/96	V4MAPPED	4
68  * fc00::/7		N/A		5		ULA (RFC 4193)
69  * 2001::/32		N/A		6		Teredo (RFC 4380)
70  * 2001:10::/28		N/A		7		ORCHID (RFC 4843)
71  * fec0::/10		N/A		11		Site-local
72  *							(deprecated by RFC3879)
73  * 3ffe::/16		N/A		12		6bone
74  *
75  * Note: 0xffffffff is used if we do not have any policies.
76  * Note: Labels for ULA and 6to4 are different from labels listed in RFC6724.
77  */
78 
79 #define IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT	0xffffffffUL
80 
81 static const __net_initconst 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 	}, {	/* fec0::/10 */
95 		.prefix = &(struct in6_addr){ { { 0xfe, 0xc0 } } },
96 		.prefixlen = 10,
97 		.label = 11,
98 	}, {	/* 2002::/16 */
99 		.prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x20, 0x02 } } },
100 		.prefixlen = 16,
101 		.label = 2,
102 	}, {	/* 3ffe::/16 */
103 		.prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x3f, 0xfe } } },
104 		.prefixlen = 16,
105 		.label = 12,
106 	}, {	/* 2001::/32 */
107 		.prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x20, 0x01 } } },
108 		.prefixlen = 32,
109 		.label = 6,
110 	}, {	/* 2001:10::/28 */
111 		.prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x20, 0x01, 0x00, 0x10 } } },
112 		.prefixlen = 28,
113 		.label = 7,
114 	}, {	/* ::ffff:0:0 */
115 		.prefix = &(struct in6_addr){ { { [10] = 0xff, [11] = 0xff } } },
116 		.prefixlen = 96,
117 		.label = 4,
118 	}, {	/* ::/96 */
119 		.prefix = &in6addr_any,
120 		.prefixlen = 96,
121 		.label = 3,
122 	}, {	/* ::1/128 */
123 		.prefix = &in6addr_loopback,
124 		.prefixlen = 128,
125 		.label = 0,
126 	}
127 };
128 
129 /* Object management */
130 static inline void ip6addrlbl_free(struct ip6addrlbl_entry *p)
131 {
132 #ifdef CONFIG_NET_NS
133 	release_net(p->lbl_net);
134 #endif
135 	kfree(p);
136 }
137 
138 static void ip6addrlbl_free_rcu(struct rcu_head *h)
139 {
140 	ip6addrlbl_free(container_of(h, struct ip6addrlbl_entry, rcu));
141 }
142 
143 static bool ip6addrlbl_hold(struct ip6addrlbl_entry *p)
144 {
145 	return atomic_inc_not_zero(&p->refcnt);
146 }
147 
148 static inline void ip6addrlbl_put(struct ip6addrlbl_entry *p)
149 {
150 	if (atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
151 		call_rcu(&p->rcu, ip6addrlbl_free_rcu);
152 }
153 
154 /* Find label */
155 static bool __ip6addrlbl_match(struct net *net,
156 			       const struct ip6addrlbl_entry *p,
157 			       const struct in6_addr *addr,
158 			       int addrtype, int ifindex)
159 {
160 	if (!net_eq(ip6addrlbl_net(p), net))
161 		return false;
162 	if (p->ifindex && p->ifindex != ifindex)
163 		return false;
164 	if (p->addrtype && p->addrtype != addrtype)
165 		return false;
166 	if (!ipv6_prefix_equal(addr, &p->prefix, p->prefixlen))
167 		return false;
168 	return true;
169 }
170 
171 static struct ip6addrlbl_entry *__ipv6_addr_label(struct net *net,
172 						  const struct in6_addr *addr,
173 						  int type, int ifindex)
174 {
175 	struct ip6addrlbl_entry *p;
176 	hlist_for_each_entry_rcu(p, &ip6addrlbl_table.head, list) {
177 		if (__ip6addrlbl_match(net, p, addr, type, ifindex))
178 			return p;
179 	}
180 	return NULL;
181 }
182 
183 u32 ipv6_addr_label(struct net *net,
184 		    const struct in6_addr *addr, int type, int ifindex)
185 {
186 	u32 label;
187 	struct ip6addrlbl_entry *p;
188 
189 	type &= IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK;
190 
191 	rcu_read_lock();
192 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, type, ifindex);
193 	label = p ? p->label : IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT;
194 	rcu_read_unlock();
195 
196 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(addr=%pI6, type=%d, ifindex=%d) => %08x\n",
197 		  __func__, addr, type, ifindex, label);
198 
199 	return label;
200 }
201 
202 /* allocate one entry */
203 static struct ip6addrlbl_entry *ip6addrlbl_alloc(struct net *net,
204 						 const struct in6_addr *prefix,
205 						 int prefixlen, int ifindex,
206 						 u32 label)
207 {
208 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
209 	int addrtype;
210 
211 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u)\n",
212 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label);
213 
214 	addrtype = ipv6_addr_type(prefix) & (IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK);
215 
216 	switch (addrtype) {
217 	case IPV6_ADDR_MAPPED:
218 		if (prefixlen > 96)
219 			return ERR_PTR(-EINVAL);
220 		if (prefixlen < 96)
221 			addrtype = 0;
222 		break;
223 	case IPV6_ADDR_COMPATv4:
224 		if (prefixlen != 96)
225 			addrtype = 0;
226 		break;
227 	case IPV6_ADDR_LOOPBACK:
228 		if (prefixlen != 128)
229 			addrtype = 0;
230 		break;
231 	}
232 
233 	newp = kmalloc(sizeof(*newp), GFP_KERNEL);
234 	if (!newp)
235 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
236 
237 	ipv6_addr_prefix(&newp->prefix, prefix, prefixlen);
238 	newp->prefixlen = prefixlen;
239 	newp->ifindex = ifindex;
240 	newp->addrtype = addrtype;
241 	newp->label = label;
242 	INIT_HLIST_NODE(&newp->list);
243 #ifdef CONFIG_NET_NS
244 	newp->lbl_net = hold_net(net);
245 #endif
246 	atomic_set(&newp->refcnt, 1);
247 	return newp;
248 }
249 
250 /* add a label */
251 static int __ip6addrlbl_add(struct ip6addrlbl_entry *newp, int replace)
252 {
253 	struct hlist_node *n;
254 	struct ip6addrlbl_entry *last = NULL, *p = NULL;
255 	int ret = 0;
256 
257 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(newp=%p, replace=%d)\n", __func__, newp,
258 		  replace);
259 
260 	hlist_for_each_entry_safe(p, n,	&ip6addrlbl_table.head, list) {
261 		if (p->prefixlen == newp->prefixlen &&
262 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), ip6addrlbl_net(newp)) &&
263 		    p->ifindex == newp->ifindex &&
264 		    ipv6_addr_equal(&p->prefix, &newp->prefix)) {
265 			if (!replace) {
266 				ret = -EEXIST;
267 				goto out;
268 			}
269 			hlist_replace_rcu(&p->list, &newp->list);
270 			ip6addrlbl_put(p);
271 			goto out;
272 		} else if ((p->prefixlen == newp->prefixlen && !p->ifindex) ||
273 			   (p->prefixlen < newp->prefixlen)) {
274 			hlist_add_before_rcu(&newp->list, &p->list);
275 			goto out;
276 		}
277 		last = p;
278 	}
279 	if (last)
280 		hlist_add_behind_rcu(&newp->list, &last->list);
281 	else
282 		hlist_add_head_rcu(&newp->list, &ip6addrlbl_table.head);
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=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u, replace=%d)\n",
298 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label,
299 		  replace);
300 
301 	newp = ip6addrlbl_alloc(net, prefix, prefixlen, ifindex, label);
302 	if (IS_ERR(newp))
303 		return PTR_ERR(newp);
304 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
305 	ret = __ip6addrlbl_add(newp, replace);
306 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
307 	if (ret)
308 		ip6addrlbl_free(newp);
309 	return ret;
310 }
311 
312 /* remove a label */
313 static int __ip6addrlbl_del(struct net *net,
314 			    const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
315 			    int ifindex)
316 {
317 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
318 	struct hlist_node *n;
319 	int ret = -ESRCH;
320 
321 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
322 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
323 
324 	hlist_for_each_entry_safe(p, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
325 		if (p->prefixlen == prefixlen &&
326 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net) &&
327 		    p->ifindex == ifindex &&
328 		    ipv6_addr_equal(&p->prefix, prefix)) {
329 			hlist_del_rcu(&p->list);
330 			ip6addrlbl_put(p);
331 			ret = 0;
332 			break;
333 		}
334 	}
335 	return ret;
336 }
337 
338 static int ip6addrlbl_del(struct net *net,
339 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
340 			  int ifindex)
341 {
342 	struct in6_addr prefix_buf;
343 	int ret;
344 
345 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
346 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
347 
348 	ipv6_addr_prefix(&prefix_buf, prefix, prefixlen);
349 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
350 	ret = __ip6addrlbl_del(net, &prefix_buf, prefixlen, ifindex);
351 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
352 	return ret;
353 }
354 
355 /* add default label */
356 static int __net_init ip6addrlbl_net_init(struct net *net)
357 {
358 	int err = 0;
359 	int i;
360 
361 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s\n", __func__);
362 
363 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ip6addrlbl_init_table); i++) {
364 		int ret = ip6addrlbl_add(net,
365 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefix,
366 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefixlen,
367 					 0,
368 					 ip6addrlbl_init_table[i].label, 0);
369 		/* XXX: should we free all rules when we catch an error? */
370 		if (ret && (!err || err != -ENOMEM))
371 			err = ret;
372 	}
373 	return err;
374 }
375 
376 static void __net_exit ip6addrlbl_net_exit(struct net *net)
377 {
378 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
379 	struct hlist_node *n;
380 
381 	/* Remove all labels belonging to the exiting net */
382 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
383 	hlist_for_each_entry_safe(p, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
384 		if (net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
385 			hlist_del_rcu(&p->list);
386 			ip6addrlbl_put(p);
387 		}
388 	}
389 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
390 }
391 
392 static struct pernet_operations ipv6_addr_label_ops = {
393 	.init = ip6addrlbl_net_init,
394 	.exit = ip6addrlbl_net_exit,
395 };
396 
397 int __init ipv6_addr_label_init(void)
398 {
399 	spin_lock_init(&ip6addrlbl_table.lock);
400 
401 	return register_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
402 }
403 
404 void ipv6_addr_label_cleanup(void)
405 {
406 	unregister_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
407 }
408 
409 static const struct nla_policy ifal_policy[IFAL_MAX+1] = {
410 	[IFAL_ADDRESS]		= { .len = sizeof(struct in6_addr), },
411 	[IFAL_LABEL]		= { .len = sizeof(u32), },
412 };
413 
414 static int ip6addrlbl_newdel(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh)
415 {
416 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
417 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
418 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
419 	struct in6_addr *pfx;
420 	u32 label;
421 	int err = 0;
422 
423 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
424 	if (err < 0)
425 		return err;
426 
427 	ifal = nlmsg_data(nlh);
428 
429 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
430 	    ifal->ifal_prefixlen > 128)
431 		return -EINVAL;
432 
433 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
434 		return -EINVAL;
435 	pfx = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
436 
437 	if (!tb[IFAL_LABEL])
438 		return -EINVAL;
439 	label = nla_get_u32(tb[IFAL_LABEL]);
440 	if (label == IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT)
441 		return -EINVAL;
442 
443 	switch (nlh->nlmsg_type) {
444 	case RTM_NEWADDRLABEL:
445 		if (ifal->ifal_index &&
446 		    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
447 			return -EINVAL;
448 
449 		err = ip6addrlbl_add(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
450 				     ifal->ifal_index, label,
451 				     nlh->nlmsg_flags & NLM_F_REPLACE);
452 		break;
453 	case RTM_DELADDRLABEL:
454 		err = ip6addrlbl_del(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
455 				     ifal->ifal_index);
456 		break;
457 	default:
458 		err = -EOPNOTSUPP;
459 	}
460 	return err;
461 }
462 
463 static void ip6addrlbl_putmsg(struct nlmsghdr *nlh,
464 			      int prefixlen, int ifindex, u32 lseq)
465 {
466 	struct ifaddrlblmsg *ifal = nlmsg_data(nlh);
467 	ifal->ifal_family = AF_INET6;
468 	ifal->ifal_prefixlen = prefixlen;
469 	ifal->ifal_flags = 0;
470 	ifal->ifal_index = ifindex;
471 	ifal->ifal_seq = lseq;
472 };
473 
474 static int ip6addrlbl_fill(struct sk_buff *skb,
475 			   struct ip6addrlbl_entry *p,
476 			   u32 lseq,
477 			   u32 portid, u32 seq, int event,
478 			   unsigned int flags)
479 {
480 	struct nlmsghdr *nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, event,
481 					 sizeof(struct ifaddrlblmsg), flags);
482 	if (!nlh)
483 		return -EMSGSIZE;
484 
485 	ip6addrlbl_putmsg(nlh, p->prefixlen, p->ifindex, lseq);
486 
487 	if (nla_put(skb, IFAL_ADDRESS, 16, &p->prefix) < 0 ||
488 	    nla_put_u32(skb, IFAL_LABEL, p->label) < 0) {
489 		nlmsg_cancel(skb, nlh);
490 		return -EMSGSIZE;
491 	}
492 
493 	return nlmsg_end(skb, nlh);
494 }
495 
496 static int ip6addrlbl_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
497 {
498 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
499 	struct ip6addrlbl_entry *p;
500 	int idx = 0, s_idx = cb->args[0];
501 	int err;
502 
503 	rcu_read_lock();
504 	hlist_for_each_entry_rcu(p, &ip6addrlbl_table.head, list) {
505 		if (idx >= s_idx &&
506 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
507 			err = ip6addrlbl_fill(skb, p,
508 					      ip6addrlbl_table.seq,
509 					      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
510 					      cb->nlh->nlmsg_seq,
511 					      RTM_NEWADDRLABEL,
512 					      NLM_F_MULTI);
513 			if (err <= 0)
514 				break;
515 		}
516 		idx++;
517 	}
518 	rcu_read_unlock();
519 	cb->args[0] = idx;
520 	return skb->len;
521 }
522 
523 static inline int ip6addrlbl_msgsize(void)
524 {
525 	return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifaddrlblmsg))
526 		+ nla_total_size(16)	/* IFAL_ADDRESS */
527 		+ nla_total_size(4);	/* IFAL_LABEL */
528 }
529 
530 static int ip6addrlbl_get(struct sk_buff *in_skb, struct nlmsghdr *nlh)
531 {
532 	struct net *net = sock_net(in_skb->sk);
533 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
534 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
535 	struct in6_addr *addr;
536 	u32 lseq;
537 	int err = 0;
538 	struct ip6addrlbl_entry *p;
539 	struct sk_buff *skb;
540 
541 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
542 	if (err < 0)
543 		return err;
544 
545 	ifal = nlmsg_data(nlh);
546 
547 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
548 	    ifal->ifal_prefixlen != 128)
549 		return -EINVAL;
550 
551 	if (ifal->ifal_index &&
552 	    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
553 		return -EINVAL;
554 
555 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
556 		return -EINVAL;
557 	addr = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
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 	skb = nlmsg_new(ip6addrlbl_msgsize(), GFP_KERNEL);
572 	if (!skb) {
573 		ip6addrlbl_put(p);
574 		return -ENOBUFS;
575 	}
576 
577 	err = ip6addrlbl_fill(skb, p, lseq,
578 			      NETLINK_CB(in_skb).portid, nlh->nlmsg_seq,
579 			      RTM_NEWADDRLABEL, 0);
580 
581 	ip6addrlbl_put(p);
582 
583 	if (err < 0) {
584 		WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
585 		kfree_skb(skb);
586 		goto out;
587 	}
588 
589 	err = rtnl_unicast(skb, net, NETLINK_CB(in_skb).portid);
590 out:
591 	return err;
592 }
593 
594 void __init ipv6_addr_label_rtnl_register(void)
595 {
596 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_NEWADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel,
597 			NULL, NULL);
598 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_DELADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel,
599 			NULL, NULL);
600 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETADDRLABEL, ip6addrlbl_get,
601 			ip6addrlbl_dump, NULL);
602 }
603 
604