xref: /openbmc/linux/net/netfilter/nft_numgen.c (revision 0d9932b2)
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 Laura Garcia <nevola@gmail.com>
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  */
9 
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/netlink.h>
14 #include <linux/netfilter.h>
15 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
16 #include <linux/static_key.h>
17 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
18 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
19 
20 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, nft_numgen_prandom_state);
21 
22 struct nft_ng_inc {
23 	enum nft_registers      dreg:8;
24 	u32			modulus;
25 	atomic_t		counter;
26 };
27 
28 static void nft_ng_inc_eval(const struct nft_expr *expr,
29 			    struct nft_regs *regs,
30 			    const struct nft_pktinfo *pkt)
31 {
32 	struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
33 	u32 nval, oval;
34 
35 	do {
36 		oval = atomic_read(&priv->counter);
37 		nval = (oval + 1 < priv->modulus) ? oval + 1 : 0;
38 	} while (atomic_cmpxchg(&priv->counter, oval, nval) != oval);
39 
40 	memcpy(&regs->data[priv->dreg], &priv->counter, sizeof(u32));
41 }
42 
43 static const struct nla_policy nft_ng_policy[NFTA_NG_MAX + 1] = {
44 	[NFTA_NG_DREG]		= { .type = NLA_U32 },
45 	[NFTA_NG_MODULUS]	= { .type = NLA_U32 },
46 	[NFTA_NG_TYPE]		= { .type = NLA_U32 },
47 };
48 
49 static int nft_ng_inc_init(const struct nft_ctx *ctx,
50 			   const struct nft_expr *expr,
51 			   const struct nlattr * const tb[])
52 {
53 	struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
54 
55 	priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
56 	if (priv->modulus == 0)
57 		return -ERANGE;
58 
59 	priv->dreg = nft_parse_register(tb[NFTA_NG_DREG]);
60 	atomic_set(&priv->counter, 0);
61 
62 	return nft_validate_register_store(ctx, priv->dreg, NULL,
63 					   NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
64 }
65 
66 static int nft_ng_dump(struct sk_buff *skb, enum nft_registers dreg,
67 		       u32 modulus, enum nft_ng_types type)
68 {
69 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_NG_DREG, dreg))
70 		goto nla_put_failure;
71 	if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_MODULUS, htonl(modulus)))
72 		goto nla_put_failure;
73 	if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_TYPE, htonl(type)))
74 		goto nla_put_failure;
75 
76 	return 0;
77 
78 nla_put_failure:
79 	return -1;
80 }
81 
82 static int nft_ng_inc_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
83 {
84 	const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
85 
86 	return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_INCREMENTAL);
87 }
88 
89 struct nft_ng_random {
90 	enum nft_registers      dreg:8;
91 	u32			modulus;
92 };
93 
94 static void nft_ng_random_eval(const struct nft_expr *expr,
95 			       struct nft_regs *regs,
96 			       const struct nft_pktinfo *pkt)
97 {
98 	struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
99 	struct rnd_state *state = this_cpu_ptr(&nft_numgen_prandom_state);
100 
101 	regs->data[priv->dreg] = reciprocal_scale(prandom_u32_state(state),
102 						  priv->modulus);
103 }
104 
105 static int nft_ng_random_init(const struct nft_ctx *ctx,
106 			      const struct nft_expr *expr,
107 			      const struct nlattr * const tb[])
108 {
109 	struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
110 
111 	priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
112 	if (priv->modulus == 0)
113 		return -ERANGE;
114 
115 	prandom_init_once(&nft_numgen_prandom_state);
116 
117 	priv->dreg = nft_parse_register(tb[NFTA_NG_DREG]);
118 
119 	return nft_validate_register_store(ctx, priv->dreg, NULL,
120 					   NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
121 }
122 
123 static int nft_ng_random_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
124 {
125 	const struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
126 
127 	return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_RANDOM);
128 }
129 
130 static struct nft_expr_type nft_ng_type;
131 static const struct nft_expr_ops nft_ng_inc_ops = {
132 	.type		= &nft_ng_type,
133 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_inc)),
134 	.eval		= nft_ng_inc_eval,
135 	.init		= nft_ng_inc_init,
136 	.dump		= nft_ng_inc_dump,
137 };
138 
139 static const struct nft_expr_ops nft_ng_random_ops = {
140 	.type		= &nft_ng_type,
141 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_random)),
142 	.eval		= nft_ng_random_eval,
143 	.init		= nft_ng_random_init,
144 	.dump		= nft_ng_random_dump,
145 };
146 
147 static const struct nft_expr_ops *
148 nft_ng_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
149 {
150 	u32 type;
151 
152 	if (!tb[NFTA_NG_DREG]	 ||
153 	    !tb[NFTA_NG_MODULUS] ||
154 	    !tb[NFTA_NG_TYPE])
155 		return ERR_PTR(-EINVAL);
156 
157 	type = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_TYPE]));
158 
159 	switch (type) {
160 	case NFT_NG_INCREMENTAL:
161 		return &nft_ng_inc_ops;
162 	case NFT_NG_RANDOM:
163 		return &nft_ng_random_ops;
164 	}
165 
166 	return ERR_PTR(-EINVAL);
167 }
168 
169 static struct nft_expr_type nft_ng_type __read_mostly = {
170 	.name		= "numgen",
171 	.select_ops	= &nft_ng_select_ops,
172 	.policy		= nft_ng_policy,
173 	.maxattr	= NFTA_NG_MAX,
174 	.owner		= THIS_MODULE,
175 };
176 
177 static int __init nft_ng_module_init(void)
178 {
179 	return nft_register_expr(&nft_ng_type);
180 }
181 
182 static void __exit nft_ng_module_exit(void)
183 {
184 	nft_unregister_expr(&nft_ng_type);
185 }
186 
187 module_init(nft_ng_module_init);
188 module_exit(nft_ng_module_exit);
189 
190 MODULE_LICENSE("GPL");
191 MODULE_AUTHOR("Laura Garcia <nevola@gmail.com>");
192 MODULE_ALIAS_NFT_EXPR("numgen");
193