xref: /openbmc/linux/net/netfilter/nft_limit.c (revision 23c2b932)
1 /*
2  * Copyright (c) 2008-2009 Patrick McHardy <kaber@trash.net>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * Development of this code funded by Astaro AG (http://www.astaro.com/)
9  */
10 
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/spinlock.h>
15 #include <linux/netlink.h>
16 #include <linux/netfilter.h>
17 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
18 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
19 
20 static DEFINE_SPINLOCK(limit_lock);
21 
22 struct nft_limit {
23 	u64		last;
24 	u64		tokens;
25 	u64		tokens_max;
26 	u64		rate;
27 	u64		nsecs;
28 	u32		burst;
29 	bool		invert;
30 };
31 
32 static inline bool nft_limit_eval(struct nft_limit *limit, u64 cost)
33 {
34 	u64 now, tokens;
35 	s64 delta;
36 
37 	spin_lock_bh(&limit_lock);
38 	now = ktime_get_ns();
39 	tokens = limit->tokens + now - limit->last;
40 	if (tokens > limit->tokens_max)
41 		tokens = limit->tokens_max;
42 
43 	limit->last = now;
44 	delta = tokens - cost;
45 	if (delta >= 0) {
46 		limit->tokens = delta;
47 		spin_unlock_bh(&limit_lock);
48 		return limit->invert;
49 	}
50 	limit->tokens = tokens;
51 	spin_unlock_bh(&limit_lock);
52 	return !limit->invert;
53 }
54 
55 static int nft_limit_init(struct nft_limit *limit,
56 			  const struct nlattr * const tb[])
57 {
58 	u64 unit;
59 
60 	if (tb[NFTA_LIMIT_RATE] == NULL ||
61 	    tb[NFTA_LIMIT_UNIT] == NULL)
62 		return -EINVAL;
63 
64 	limit->rate = be64_to_cpu(nla_get_be64(tb[NFTA_LIMIT_RATE]));
65 	unit = be64_to_cpu(nla_get_be64(tb[NFTA_LIMIT_UNIT]));
66 	limit->nsecs = unit * NSEC_PER_SEC;
67 	if (limit->rate == 0 || limit->nsecs < unit)
68 		return -EOVERFLOW;
69 	limit->tokens = limit->tokens_max = limit->nsecs;
70 
71 	if (tb[NFTA_LIMIT_BURST]) {
72 		u64 rate;
73 
74 		limit->burst = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_LIMIT_BURST]));
75 
76 		rate = limit->rate + limit->burst;
77 		if (rate < limit->rate)
78 			return -EOVERFLOW;
79 
80 		limit->rate = rate;
81 	}
82 	if (tb[NFTA_LIMIT_FLAGS]) {
83 		u32 flags = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_LIMIT_FLAGS]));
84 
85 		if (flags & NFT_LIMIT_F_INV)
86 			limit->invert = true;
87 	}
88 	limit->last = ktime_get_ns();
89 
90 	return 0;
91 }
92 
93 static int nft_limit_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_limit *limit,
94 			  enum nft_limit_type type)
95 {
96 	u32 flags = limit->invert ? NFT_LIMIT_F_INV : 0;
97 	u64 secs = div_u64(limit->nsecs, NSEC_PER_SEC);
98 	u64 rate = limit->rate - limit->burst;
99 
100 	if (nla_put_be64(skb, NFTA_LIMIT_RATE, cpu_to_be64(rate),
101 			 NFTA_LIMIT_PAD) ||
102 	    nla_put_be64(skb, NFTA_LIMIT_UNIT, cpu_to_be64(secs),
103 			 NFTA_LIMIT_PAD) ||
104 	    nla_put_be32(skb, NFTA_LIMIT_BURST, htonl(limit->burst)) ||
105 	    nla_put_be32(skb, NFTA_LIMIT_TYPE, htonl(type)) ||
106 	    nla_put_be32(skb, NFTA_LIMIT_FLAGS, htonl(flags)))
107 		goto nla_put_failure;
108 	return 0;
109 
110 nla_put_failure:
111 	return -1;
112 }
113 
114 struct nft_limit_pkts {
115 	struct nft_limit	limit;
116 	u64			cost;
117 };
118 
119 static void nft_limit_pkts_eval(const struct nft_expr *expr,
120 				struct nft_regs *regs,
121 				const struct nft_pktinfo *pkt)
122 {
123 	struct nft_limit_pkts *priv = nft_expr_priv(expr);
124 
125 	if (nft_limit_eval(&priv->limit, priv->cost))
126 		regs->verdict.code = NFT_BREAK;
127 }
128 
129 static const struct nla_policy nft_limit_policy[NFTA_LIMIT_MAX + 1] = {
130 	[NFTA_LIMIT_RATE]	= { .type = NLA_U64 },
131 	[NFTA_LIMIT_UNIT]	= { .type = NLA_U64 },
132 	[NFTA_LIMIT_BURST]	= { .type = NLA_U32 },
133 	[NFTA_LIMIT_TYPE]	= { .type = NLA_U32 },
134 	[NFTA_LIMIT_FLAGS]	= { .type = NLA_U32 },
135 };
136 
137 static int nft_limit_pkts_init(const struct nft_ctx *ctx,
138 			       const struct nft_expr *expr,
139 			       const struct nlattr * const tb[])
140 {
141 	struct nft_limit_pkts *priv = nft_expr_priv(expr);
142 	int err;
143 
144 	err = nft_limit_init(&priv->limit, tb);
145 	if (err < 0)
146 		return err;
147 
148 	priv->cost = div_u64(priv->limit.nsecs, priv->limit.rate);
149 	return 0;
150 }
151 
152 static int nft_limit_pkts_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
153 {
154 	const struct nft_limit_pkts *priv = nft_expr_priv(expr);
155 
156 	return nft_limit_dump(skb, &priv->limit, NFT_LIMIT_PKTS);
157 }
158 
159 static struct nft_expr_type nft_limit_type;
160 static const struct nft_expr_ops nft_limit_pkts_ops = {
161 	.type		= &nft_limit_type,
162 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_limit_pkts)),
163 	.eval		= nft_limit_pkts_eval,
164 	.init		= nft_limit_pkts_init,
165 	.dump		= nft_limit_pkts_dump,
166 };
167 
168 static void nft_limit_pkt_bytes_eval(const struct nft_expr *expr,
169 				     struct nft_regs *regs,
170 				     const struct nft_pktinfo *pkt)
171 {
172 	struct nft_limit *priv = nft_expr_priv(expr);
173 	u64 cost = div_u64(priv->nsecs * pkt->skb->len, priv->rate);
174 
175 	if (nft_limit_eval(priv, cost))
176 		regs->verdict.code = NFT_BREAK;
177 }
178 
179 static int nft_limit_pkt_bytes_init(const struct nft_ctx *ctx,
180 				    const struct nft_expr *expr,
181 				    const struct nlattr * const tb[])
182 {
183 	struct nft_limit *priv = nft_expr_priv(expr);
184 
185 	return nft_limit_init(priv, tb);
186 }
187 
188 static int nft_limit_pkt_bytes_dump(struct sk_buff *skb,
189 				    const struct nft_expr *expr)
190 {
191 	const struct nft_limit *priv = nft_expr_priv(expr);
192 
193 	return nft_limit_dump(skb, priv, NFT_LIMIT_PKT_BYTES);
194 }
195 
196 static const struct nft_expr_ops nft_limit_pkt_bytes_ops = {
197 	.type		= &nft_limit_type,
198 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_limit)),
199 	.eval		= nft_limit_pkt_bytes_eval,
200 	.init		= nft_limit_pkt_bytes_init,
201 	.dump		= nft_limit_pkt_bytes_dump,
202 };
203 
204 static const struct nft_expr_ops *
205 nft_limit_select_ops(const struct nft_ctx *ctx,
206 		     const struct nlattr * const tb[])
207 {
208 	if (tb[NFTA_LIMIT_TYPE] == NULL)
209 		return &nft_limit_pkts_ops;
210 
211 	switch (ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_LIMIT_TYPE]))) {
212 	case NFT_LIMIT_PKTS:
213 		return &nft_limit_pkts_ops;
214 	case NFT_LIMIT_PKT_BYTES:
215 		return &nft_limit_pkt_bytes_ops;
216 	}
217 	return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
218 }
219 
220 static struct nft_expr_type nft_limit_type __read_mostly = {
221 	.name		= "limit",
222 	.select_ops	= nft_limit_select_ops,
223 	.policy		= nft_limit_policy,
224 	.maxattr	= NFTA_LIMIT_MAX,
225 	.flags		= NFT_EXPR_STATEFUL,
226 	.owner		= THIS_MODULE,
227 };
228 
229 static int __init nft_limit_module_init(void)
230 {
231 	return nft_register_expr(&nft_limit_type);
232 }
233 
234 static void __exit nft_limit_module_exit(void)
235 {
236 	nft_unregister_expr(&nft_limit_type);
237 }
238 
239 module_init(nft_limit_module_init);
240 module_exit(nft_limit_module_exit);
241 
242 MODULE_LICENSE("GPL");
243 MODULE_AUTHOR("Patrick McHardy <kaber@trash.net>");
244 MODULE_ALIAS_NFT_EXPR("limit");
245