xref: /openbmc/linux/net/ipv6/addrlabel.c (revision d0b73b48)
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 	return read_pnet(&lbl->lbl_net);
57 }
58 
59 /*
60  * Default policy table (RFC6724 + extensions)
61  *
62  * prefix		addr_type	label
63  * -------------------------------------------------------------------------
64  * ::1/128		LOOPBACK	0
65  * ::/0			N/A		1
66  * 2002::/16		N/A		2
67  * ::/96		COMPATv4	3
68  * ::ffff:0:0/96	V4MAPPED	4
69  * fc00::/7		N/A		5		ULA (RFC 4193)
70  * 2001::/32		N/A		6		Teredo (RFC 4380)
71  * 2001:10::/28		N/A		7		ORCHID (RFC 4843)
72  * fec0::/10		N/A		11		Site-local
73  *							(deprecated by RFC3879)
74  * 3ffe::/16		N/A		12		6bone
75  *
76  * Note: 0xffffffff is used if we do not have any policies.
77  * Note: Labels for ULA and 6to4 are different from labels listed in RFC6724.
78  */
79 
80 #define IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT	0xffffffffUL
81 
82 static const __net_initconst 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 	},{	/* fec0::/10 */
96 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0xfe, 0xc0 }}},
97 		.prefixlen = 10,
98 		.label = 11,
99 	},{	/* 2002::/16 */
100 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x02 }}},
101 		.prefixlen = 16,
102 		.label = 2,
103 	},{	/* 3ffe::/16 */
104 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x3f, 0xfe }}},
105 		.prefixlen = 16,
106 		.label = 12,
107 	},{	/* 2001::/32 */
108 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x01 }}},
109 		.prefixlen = 32,
110 		.label = 6,
111 	},{	/* 2001:10::/28 */
112 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ 0x20, 0x01, 0x00, 0x10 }}},
113 		.prefixlen = 28,
114 		.label = 7,
115 	},{	/* ::ffff:0:0 */
116 		.prefix = &(struct in6_addr){{{ [10] = 0xff, [11] = 0xff }}},
117 		.prefixlen = 96,
118 		.label = 4,
119 	},{	/* ::/96 */
120 		.prefix = &in6addr_any,
121 		.prefixlen = 96,
122 		.label = 3,
123 	},{	/* ::1/128 */
124 		.prefix = &in6addr_loopback,
125 		.prefixlen = 128,
126 		.label = 0,
127 	}
128 };
129 
130 /* Object management */
131 static inline void ip6addrlbl_free(struct ip6addrlbl_entry *p)
132 {
133 #ifdef CONFIG_NET_NS
134 	release_net(p->lbl_net);
135 #endif
136 	kfree(p);
137 }
138 
139 static void ip6addrlbl_free_rcu(struct rcu_head *h)
140 {
141 	ip6addrlbl_free(container_of(h, struct ip6addrlbl_entry, rcu));
142 }
143 
144 static bool ip6addrlbl_hold(struct ip6addrlbl_entry *p)
145 {
146 	return atomic_inc_not_zero(&p->refcnt);
147 }
148 
149 static inline void ip6addrlbl_put(struct ip6addrlbl_entry *p)
150 {
151 	if (atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
152 		call_rcu(&p->rcu, ip6addrlbl_free_rcu);
153 }
154 
155 /* Find label */
156 static bool __ip6addrlbl_match(struct net *net,
157 			       const struct ip6addrlbl_entry *p,
158 			       const struct in6_addr *addr,
159 			       int addrtype, int ifindex)
160 {
161 	if (!net_eq(ip6addrlbl_net(p), net))
162 		return false;
163 	if (p->ifindex && p->ifindex != ifindex)
164 		return false;
165 	if (p->addrtype && p->addrtype != addrtype)
166 		return false;
167 	if (!ipv6_prefix_equal(addr, &p->prefix, p->prefixlen))
168 		return false;
169 	return true;
170 }
171 
172 static struct ip6addrlbl_entry *__ipv6_addr_label(struct net *net,
173 						  const struct in6_addr *addr,
174 						  int type, int ifindex)
175 {
176 	struct hlist_node *pos;
177 	struct ip6addrlbl_entry *p;
178 	hlist_for_each_entry_rcu(p, pos, &ip6addrlbl_table.head, list) {
179 		if (__ip6addrlbl_match(net, p, addr, type, ifindex))
180 			return p;
181 	}
182 	return NULL;
183 }
184 
185 u32 ipv6_addr_label(struct net *net,
186 		    const struct in6_addr *addr, int type, int ifindex)
187 {
188 	u32 label;
189 	struct ip6addrlbl_entry *p;
190 
191 	type &= IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK;
192 
193 	rcu_read_lock();
194 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, type, ifindex);
195 	label = p ? p->label : IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT;
196 	rcu_read_unlock();
197 
198 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(addr=%pI6, type=%d, ifindex=%d) => %08x\n",
199 		  __func__, addr, type, ifindex, label);
200 
201 	return label;
202 }
203 
204 /* allocate one entry */
205 static struct ip6addrlbl_entry *ip6addrlbl_alloc(struct net *net,
206 						 const struct in6_addr *prefix,
207 						 int prefixlen, int ifindex,
208 						 u32 label)
209 {
210 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
211 	int addrtype;
212 
213 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u)\n",
214 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label);
215 
216 	addrtype = ipv6_addr_type(prefix) & (IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK);
217 
218 	switch (addrtype) {
219 	case IPV6_ADDR_MAPPED:
220 		if (prefixlen > 96)
221 			return ERR_PTR(-EINVAL);
222 		if (prefixlen < 96)
223 			addrtype = 0;
224 		break;
225 	case IPV6_ADDR_COMPATv4:
226 		if (prefixlen != 96)
227 			addrtype = 0;
228 		break;
229 	case IPV6_ADDR_LOOPBACK:
230 		if (prefixlen != 128)
231 			addrtype = 0;
232 		break;
233 	}
234 
235 	newp = kmalloc(sizeof(*newp), GFP_KERNEL);
236 	if (!newp)
237 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
238 
239 	ipv6_addr_prefix(&newp->prefix, prefix, prefixlen);
240 	newp->prefixlen = prefixlen;
241 	newp->ifindex = ifindex;
242 	newp->addrtype = addrtype;
243 	newp->label = label;
244 	INIT_HLIST_NODE(&newp->list);
245 #ifdef CONFIG_NET_NS
246 	newp->lbl_net = hold_net(net);
247 #endif
248 	atomic_set(&newp->refcnt, 1);
249 	return newp;
250 }
251 
252 /* add a label */
253 static int __ip6addrlbl_add(struct ip6addrlbl_entry *newp, int replace)
254 {
255 	int ret = 0;
256 
257 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(newp=%p, replace=%d)\n",
258 			__func__,
259 			newp, replace);
260 
261 	if (hlist_empty(&ip6addrlbl_table.head)) {
262 		hlist_add_head_rcu(&newp->list, &ip6addrlbl_table.head);
263 	} else {
264 		struct hlist_node *pos, *n;
265 		struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
266 		hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n,
267 					  &ip6addrlbl_table.head, list) {
268 			if (p->prefixlen == newp->prefixlen &&
269 			    net_eq(ip6addrlbl_net(p), ip6addrlbl_net(newp)) &&
270 			    p->ifindex == newp->ifindex &&
271 			    ipv6_addr_equal(&p->prefix, &newp->prefix)) {
272 				if (!replace) {
273 					ret = -EEXIST;
274 					goto out;
275 				}
276 				hlist_replace_rcu(&p->list, &newp->list);
277 				ip6addrlbl_put(p);
278 				goto out;
279 			} else if ((p->prefixlen == newp->prefixlen && !p->ifindex) ||
280 				   (p->prefixlen < newp->prefixlen)) {
281 				hlist_add_before_rcu(&newp->list, &p->list);
282 				goto out;
283 			}
284 		}
285 		hlist_add_after_rcu(&p->list, &newp->list);
286 	}
287 out:
288 	if (!ret)
289 		ip6addrlbl_table.seq++;
290 	return ret;
291 }
292 
293 /* add a label */
294 static int ip6addrlbl_add(struct net *net,
295 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
296 			  int ifindex, u32 label, int replace)
297 {
298 	struct ip6addrlbl_entry *newp;
299 	int ret = 0;
300 
301 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u, replace=%d)\n",
302 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label,
303 		  replace);
304 
305 	newp = ip6addrlbl_alloc(net, prefix, prefixlen, ifindex, label);
306 	if (IS_ERR(newp))
307 		return PTR_ERR(newp);
308 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
309 	ret = __ip6addrlbl_add(newp, replace);
310 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
311 	if (ret)
312 		ip6addrlbl_free(newp);
313 	return ret;
314 }
315 
316 /* remove a label */
317 static int __ip6addrlbl_del(struct net *net,
318 			    const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
319 			    int ifindex)
320 {
321 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
322 	struct hlist_node *pos, *n;
323 	int ret = -ESRCH;
324 
325 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
326 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
327 
328 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
329 		if (p->prefixlen == prefixlen &&
330 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net) &&
331 		    p->ifindex == ifindex &&
332 		    ipv6_addr_equal(&p->prefix, prefix)) {
333 			hlist_del_rcu(&p->list);
334 			ip6addrlbl_put(p);
335 			ret = 0;
336 			break;
337 		}
338 	}
339 	return ret;
340 }
341 
342 static int ip6addrlbl_del(struct net *net,
343 			  const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
344 			  int ifindex)
345 {
346 	struct in6_addr prefix_buf;
347 	int ret;
348 
349 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
350 		  __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
351 
352 	ipv6_addr_prefix(&prefix_buf, prefix, prefixlen);
353 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
354 	ret = __ip6addrlbl_del(net, &prefix_buf, prefixlen, ifindex);
355 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
356 	return ret;
357 }
358 
359 /* add default label */
360 static int __net_init ip6addrlbl_net_init(struct net *net)
361 {
362 	int err = 0;
363 	int i;
364 
365 	ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s\n", __func__);
366 
367 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ip6addrlbl_init_table); i++) {
368 		int ret = ip6addrlbl_add(net,
369 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefix,
370 					 ip6addrlbl_init_table[i].prefixlen,
371 					 0,
372 					 ip6addrlbl_init_table[i].label, 0);
373 		/* XXX: should we free all rules when we catch an error? */
374 		if (ret && (!err || err != -ENOMEM))
375 			err = ret;
376 	}
377 	return err;
378 }
379 
380 static void __net_exit ip6addrlbl_net_exit(struct net *net)
381 {
382 	struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
383 	struct hlist_node *pos, *n;
384 
385 	/* Remove all labels belonging to the exiting net */
386 	spin_lock(&ip6addrlbl_table.lock);
387 	hlist_for_each_entry_safe(p, pos, n, &ip6addrlbl_table.head, list) {
388 		if (net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
389 			hlist_del_rcu(&p->list);
390 			ip6addrlbl_put(p);
391 		}
392 	}
393 	spin_unlock(&ip6addrlbl_table.lock);
394 }
395 
396 static struct pernet_operations ipv6_addr_label_ops = {
397 	.init = ip6addrlbl_net_init,
398 	.exit = ip6addrlbl_net_exit,
399 };
400 
401 int __init ipv6_addr_label_init(void)
402 {
403 	spin_lock_init(&ip6addrlbl_table.lock);
404 
405 	return register_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
406 }
407 
408 void ipv6_addr_label_cleanup(void)
409 {
410 	unregister_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
411 }
412 
413 static const struct nla_policy ifal_policy[IFAL_MAX+1] = {
414 	[IFAL_ADDRESS]		= { .len = sizeof(struct in6_addr), },
415 	[IFAL_LABEL]		= { .len = sizeof(u32), },
416 };
417 
418 static int ip6addrlbl_newdel(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh,
419 			     void *arg)
420 {
421 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
422 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
423 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
424 	struct in6_addr *pfx;
425 	u32 label;
426 	int err = 0;
427 
428 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
429 	if (err < 0)
430 		return err;
431 
432 	ifal = nlmsg_data(nlh);
433 
434 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
435 	    ifal->ifal_prefixlen > 128)
436 		return -EINVAL;
437 
438 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
439 		return -EINVAL;
440 
441 	pfx = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
442 	if (!pfx)
443 		return -EINVAL;
444 
445 	if (!tb[IFAL_LABEL])
446 		return -EINVAL;
447 	label = nla_get_u32(tb[IFAL_LABEL]);
448 	if (label == IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT)
449 		return -EINVAL;
450 
451 	switch(nlh->nlmsg_type) {
452 	case RTM_NEWADDRLABEL:
453 		if (ifal->ifal_index &&
454 		    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
455 			return -EINVAL;
456 
457 		err = ip6addrlbl_add(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
458 				     ifal->ifal_index, label,
459 				     nlh->nlmsg_flags & NLM_F_REPLACE);
460 		break;
461 	case RTM_DELADDRLABEL:
462 		err = ip6addrlbl_del(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
463 				     ifal->ifal_index);
464 		break;
465 	default:
466 		err = -EOPNOTSUPP;
467 	}
468 	return err;
469 }
470 
471 static void ip6addrlbl_putmsg(struct nlmsghdr *nlh,
472 			      int prefixlen, int ifindex, u32 lseq)
473 {
474 	struct ifaddrlblmsg *ifal = nlmsg_data(nlh);
475 	ifal->ifal_family = AF_INET6;
476 	ifal->ifal_prefixlen = prefixlen;
477 	ifal->ifal_flags = 0;
478 	ifal->ifal_index = ifindex;
479 	ifal->ifal_seq = lseq;
480 };
481 
482 static int ip6addrlbl_fill(struct sk_buff *skb,
483 			   struct ip6addrlbl_entry *p,
484 			   u32 lseq,
485 			   u32 portid, u32 seq, int event,
486 			   unsigned int flags)
487 {
488 	struct nlmsghdr *nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, event,
489 					 sizeof(struct ifaddrlblmsg), flags);
490 	if (!nlh)
491 		return -EMSGSIZE;
492 
493 	ip6addrlbl_putmsg(nlh, p->prefixlen, p->ifindex, lseq);
494 
495 	if (nla_put(skb, IFAL_ADDRESS, 16, &p->prefix) < 0 ||
496 	    nla_put_u32(skb, IFAL_LABEL, p->label) < 0) {
497 		nlmsg_cancel(skb, nlh);
498 		return -EMSGSIZE;
499 	}
500 
501 	return nlmsg_end(skb, nlh);
502 }
503 
504 static int ip6addrlbl_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
505 {
506 	struct net *net = sock_net(skb->sk);
507 	struct ip6addrlbl_entry *p;
508 	struct hlist_node *pos;
509 	int idx = 0, s_idx = cb->args[0];
510 	int err;
511 
512 	rcu_read_lock();
513 	hlist_for_each_entry_rcu(p, pos, &ip6addrlbl_table.head, list) {
514 		if (idx >= s_idx &&
515 		    net_eq(ip6addrlbl_net(p), net)) {
516 			if ((err = ip6addrlbl_fill(skb, p,
517 						   ip6addrlbl_table.seq,
518 						   NETLINK_CB(cb->skb).portid,
519 						   cb->nlh->nlmsg_seq,
520 						   RTM_NEWADDRLABEL,
521 						   NLM_F_MULTI)) <= 0)
522 				break;
523 		}
524 		idx++;
525 	}
526 	rcu_read_unlock();
527 	cb->args[0] = idx;
528 	return skb->len;
529 }
530 
531 static inline int ip6addrlbl_msgsize(void)
532 {
533 	return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifaddrlblmsg))
534 		+ nla_total_size(16)	/* IFAL_ADDRESS */
535 		+ nla_total_size(4);	/* IFAL_LABEL */
536 }
537 
538 static int ip6addrlbl_get(struct sk_buff *in_skb, struct nlmsghdr* nlh,
539 			  void *arg)
540 {
541 	struct net *net = sock_net(in_skb->sk);
542 	struct ifaddrlblmsg *ifal;
543 	struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
544 	struct in6_addr *addr;
545 	u32 lseq;
546 	int err = 0;
547 	struct ip6addrlbl_entry *p;
548 	struct sk_buff *skb;
549 
550 	err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy);
551 	if (err < 0)
552 		return err;
553 
554 	ifal = nlmsg_data(nlh);
555 
556 	if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
557 	    ifal->ifal_prefixlen != 128)
558 		return -EINVAL;
559 
560 	if (ifal->ifal_index &&
561 	    !__dev_get_by_index(net, ifal->ifal_index))
562 		return -EINVAL;
563 
564 	if (!tb[IFAL_ADDRESS])
565 		return -EINVAL;
566 
567 	addr = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
568 	if (!addr)
569 		return -EINVAL;
570 
571 	rcu_read_lock();
572 	p = __ipv6_addr_label(net, addr, ipv6_addr_type(addr), ifal->ifal_index);
573 	if (p && ip6addrlbl_hold(p))
574 		p = NULL;
575 	lseq = ip6addrlbl_table.seq;
576 	rcu_read_unlock();
577 
578 	if (!p) {
579 		err = -ESRCH;
580 		goto out;
581 	}
582 
583 	if (!(skb = nlmsg_new(ip6addrlbl_msgsize(), GFP_KERNEL))) {
584 		ip6addrlbl_put(p);
585 		return -ENOBUFS;
586 	}
587 
588 	err = ip6addrlbl_fill(skb, p, lseq,
589 			      NETLINK_CB(in_skb).portid, nlh->nlmsg_seq,
590 			      RTM_NEWADDRLABEL, 0);
591 
592 	ip6addrlbl_put(p);
593 
594 	if (err < 0) {
595 		WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
596 		kfree_skb(skb);
597 		goto out;
598 	}
599 
600 	err = rtnl_unicast(skb, net, NETLINK_CB(in_skb).portid);
601 out:
602 	return err;
603 }
604 
605 void __init ipv6_addr_label_rtnl_register(void)
606 {
607 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_NEWADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel,
608 			NULL, NULL);
609 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_DELADDRLABEL, ip6addrlbl_newdel,
610 			NULL, NULL);
611 	__rtnl_register(PF_INET6, RTM_GETADDRLABEL, ip6addrlbl_get,
612 			ip6addrlbl_dump, NULL);
613 }
614 
615