xref: /openbmc/linux/net/xfrm/xfrm_device.c (revision 2294be0f)
121f42cc9SSteffen Klassert /*
221f42cc9SSteffen Klassert  * xfrm_device.c - IPsec device offloading code.
321f42cc9SSteffen Klassert  *
421f42cc9SSteffen Klassert  * Copyright (c) 2015 secunet Security Networks AG
521f42cc9SSteffen Klassert  *
621f42cc9SSteffen Klassert  * Author:
721f42cc9SSteffen Klassert  * Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
821f42cc9SSteffen Klassert  *
921f42cc9SSteffen Klassert  * This program is free software; you can redistribute it and/or
1021f42cc9SSteffen Klassert  * modify it under the terms of the GNU General Public License
1121f42cc9SSteffen Klassert  * as published by the Free Software Foundation; either version
1221f42cc9SSteffen Klassert  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
1321f42cc9SSteffen Klassert  */
1421f42cc9SSteffen Klassert 
1521f42cc9SSteffen Klassert #include <linux/errno.h>
1621f42cc9SSteffen Klassert #include <linux/module.h>
1721f42cc9SSteffen Klassert #include <linux/netdevice.h>
1821f42cc9SSteffen Klassert #include <linux/skbuff.h>
1921f42cc9SSteffen Klassert #include <linux/slab.h>
2021f42cc9SSteffen Klassert #include <linux/spinlock.h>
2121f42cc9SSteffen Klassert #include <net/dst.h>
2221f42cc9SSteffen Klassert #include <net/xfrm.h>
2321f42cc9SSteffen Klassert #include <linux/notifier.h>
2421f42cc9SSteffen Klassert 
25b81f884aSHangbin Liu #ifdef CONFIG_XFRM_OFFLOAD
26f53c7239SSteffen Klassert struct sk_buff *validate_xmit_xfrm(struct sk_buff *skb, netdev_features_t features, bool *again)
27f6e27114SSteffen Klassert {
28f6e27114SSteffen Klassert 	int err;
29f53c7239SSteffen Klassert 	unsigned long flags;
30f6e27114SSteffen Klassert 	struct xfrm_state *x;
313dca3f38SSteffen Klassert 	struct sk_buff *skb2;
32f53c7239SSteffen Klassert 	struct softnet_data *sd;
333dca3f38SSteffen Klassert 	netdev_features_t esp_features = features;
34f6e27114SSteffen Klassert 	struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
352294be0fSFlorian Westphal 	struct sec_path *sp;
36f6e27114SSteffen Klassert 
373dca3f38SSteffen Klassert 	if (!xo)
383dca3f38SSteffen Klassert 		return skb;
39f6e27114SSteffen Klassert 
403dca3f38SSteffen Klassert 	if (!(features & NETIF_F_HW_ESP))
413dca3f38SSteffen Klassert 		esp_features = features & ~(NETIF_F_SG | NETIF_F_CSUM_MASK);
423dca3f38SSteffen Klassert 
432294be0fSFlorian Westphal 	sp = skb_sec_path(skb);
442294be0fSFlorian Westphal 	x = sp->xvec[sp->len - 1];
45f6e27114SSteffen Klassert 	if (xo->flags & XFRM_GRO || x->xso.flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND)
463dca3f38SSteffen Klassert 		return skb;
47f6e27114SSteffen Klassert 
48f53c7239SSteffen Klassert 	local_irq_save(flags);
49f53c7239SSteffen Klassert 	sd = this_cpu_ptr(&softnet_data);
50f53c7239SSteffen Klassert 	err = !skb_queue_empty(&sd->xfrm_backlog);
51f53c7239SSteffen Klassert 	local_irq_restore(flags);
52f53c7239SSteffen Klassert 
53f53c7239SSteffen Klassert 	if (err) {
54f53c7239SSteffen Klassert 		*again = true;
55f53c7239SSteffen Klassert 		return skb;
56f53c7239SSteffen Klassert 	}
57f53c7239SSteffen Klassert 
583dca3f38SSteffen Klassert 	if (skb_is_gso(skb)) {
593dca3f38SSteffen Klassert 		struct net_device *dev = skb->dev;
603dca3f38SSteffen Klassert 
61fcb662deSShannon Nelson 		if (unlikely(x->xso.dev != dev)) {
623dca3f38SSteffen Klassert 			struct sk_buff *segs;
633dca3f38SSteffen Klassert 
643dca3f38SSteffen Klassert 			/* Packet got rerouted, fixup features and segment it. */
653dca3f38SSteffen Klassert 			esp_features = esp_features & ~(NETIF_F_HW_ESP
663dca3f38SSteffen Klassert 							| NETIF_F_GSO_ESP);
673dca3f38SSteffen Klassert 
683dca3f38SSteffen Klassert 			segs = skb_gso_segment(skb, esp_features);
693dca3f38SSteffen Klassert 			if (IS_ERR(segs)) {
703dca3f38SSteffen Klassert 				kfree_skb(skb);
71f53c7239SSteffen Klassert 				atomic_long_inc(&dev->tx_dropped);
723dca3f38SSteffen Klassert 				return NULL;
733dca3f38SSteffen Klassert 			} else {
743dca3f38SSteffen Klassert 				consume_skb(skb);
753dca3f38SSteffen Klassert 				skb = segs;
763dca3f38SSteffen Klassert 			}
773dca3f38SSteffen Klassert 		}
783dca3f38SSteffen Klassert 	}
793dca3f38SSteffen Klassert 
803dca3f38SSteffen Klassert 	if (!skb->next) {
81f6e27114SSteffen Klassert 		x->outer_mode->xmit(x, skb);
82f6e27114SSteffen Klassert 
83f53c7239SSteffen Klassert 		xo->flags |= XFRM_DEV_RESUME;
84f53c7239SSteffen Klassert 
853dca3f38SSteffen Klassert 		err = x->type_offload->xmit(x, skb, esp_features);
86f6e27114SSteffen Klassert 		if (err) {
87f53c7239SSteffen Klassert 			if (err == -EINPROGRESS)
88f53c7239SSteffen Klassert 				return NULL;
89f53c7239SSteffen Klassert 
90f6e27114SSteffen Klassert 			XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
913dca3f38SSteffen Klassert 			kfree_skb(skb);
923dca3f38SSteffen Klassert 			return NULL;
93f6e27114SSteffen Klassert 		}
94f6e27114SSteffen Klassert 
95f6e27114SSteffen Klassert 		skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
963dca3f38SSteffen Klassert 
973dca3f38SSteffen Klassert 		return skb;
98f6e27114SSteffen Klassert 	}
99f6e27114SSteffen Klassert 
1003dca3f38SSteffen Klassert 	skb2 = skb;
1013dca3f38SSteffen Klassert 
1023dca3f38SSteffen Klassert 	do {
1033dca3f38SSteffen Klassert 		struct sk_buff *nskb = skb2->next;
104a8305bffSDavid S. Miller 		skb_mark_not_on_list(skb2);
1053dca3f38SSteffen Klassert 
1063dca3f38SSteffen Klassert 		xo = xfrm_offload(skb2);
107f53c7239SSteffen Klassert 		xo->flags |= XFRM_DEV_RESUME;
1083dca3f38SSteffen Klassert 
1093dca3f38SSteffen Klassert 		x->outer_mode->xmit(x, skb2);
1103dca3f38SSteffen Klassert 
1113dca3f38SSteffen Klassert 		err = x->type_offload->xmit(x, skb2, esp_features);
112f53c7239SSteffen Klassert 		if (!err) {
113f53c7239SSteffen Klassert 			skb2->next = nskb;
114f53c7239SSteffen Klassert 		} else if (err != -EINPROGRESS) {
1153dca3f38SSteffen Klassert 			XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
1163dca3f38SSteffen Klassert 			skb2->next = nskb;
1173dca3f38SSteffen Klassert 			kfree_skb_list(skb2);
1183dca3f38SSteffen Klassert 			return NULL;
119f53c7239SSteffen Klassert 		} else {
120f53c7239SSteffen Klassert 			if (skb == skb2)
121f53c7239SSteffen Klassert 				skb = nskb;
1223dca3f38SSteffen Klassert 
123f53c7239SSteffen Klassert 			if (!skb)
124f53c7239SSteffen Klassert 				return NULL;
125f53c7239SSteffen Klassert 
126f53c7239SSteffen Klassert 			goto skip_push;
127f53c7239SSteffen Klassert 		}
1283dca3f38SSteffen Klassert 
1293dca3f38SSteffen Klassert 		skb_push(skb2, skb2->data - skb_mac_header(skb2));
1303dca3f38SSteffen Klassert 
131f53c7239SSteffen Klassert skip_push:
1323dca3f38SSteffen Klassert 		skb2 = nskb;
1333dca3f38SSteffen Klassert 	} while (skb2);
1343dca3f38SSteffen Klassert 
1353dca3f38SSteffen Klassert 	return skb;
136f6e27114SSteffen Klassert }
137f6e27114SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(validate_xmit_xfrm);
138f6e27114SSteffen Klassert 
139d77e38e6SSteffen Klassert int xfrm_dev_state_add(struct net *net, struct xfrm_state *x,
140d77e38e6SSteffen Klassert 		       struct xfrm_user_offload *xuo)
141d77e38e6SSteffen Klassert {
142d77e38e6SSteffen Klassert 	int err;
143d77e38e6SSteffen Klassert 	struct dst_entry *dst;
144d77e38e6SSteffen Klassert 	struct net_device *dev;
145d77e38e6SSteffen Klassert 	struct xfrm_state_offload *xso = &x->xso;
146d77e38e6SSteffen Klassert 	xfrm_address_t *saddr;
147d77e38e6SSteffen Klassert 	xfrm_address_t *daddr;
148d77e38e6SSteffen Klassert 
149d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!x->type_offload)
150ffdb5211SIlan Tayari 		return -EINVAL;
151d77e38e6SSteffen Klassert 
15250bd870aSYossef Efraim 	/* We don't yet support UDP encapsulation and TFC padding. */
15350bd870aSYossef Efraim 	if (x->encap || x->tfcpad)
15443024b9cSYossef Efraim 		return -EINVAL;
155d77e38e6SSteffen Klassert 
156d77e38e6SSteffen Klassert 	dev = dev_get_by_index(net, xuo->ifindex);
157d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!dev) {
158d77e38e6SSteffen Klassert 		if (!(xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND)) {
159d77e38e6SSteffen Klassert 			saddr = &x->props.saddr;
160d77e38e6SSteffen Klassert 			daddr = &x->id.daddr;
161d77e38e6SSteffen Klassert 		} else {
162d77e38e6SSteffen Klassert 			saddr = &x->id.daddr;
163d77e38e6SSteffen Klassert 			daddr = &x->props.saddr;
164d77e38e6SSteffen Klassert 		}
165d77e38e6SSteffen Klassert 
166077fbac4SLorenzo Colitti 		dst = __xfrm_dst_lookup(net, 0, 0, saddr, daddr,
1679b42c1f1SSteffen Klassert 					x->props.family,
1689b42c1f1SSteffen Klassert 					xfrm_smark_get(0, x));
169d77e38e6SSteffen Klassert 		if (IS_ERR(dst))
170d77e38e6SSteffen Klassert 			return 0;
171d77e38e6SSteffen Klassert 
172d77e38e6SSteffen Klassert 		dev = dst->dev;
173d77e38e6SSteffen Klassert 
174d77e38e6SSteffen Klassert 		dev_hold(dev);
175d77e38e6SSteffen Klassert 		dst_release(dst);
176d77e38e6SSteffen Klassert 	}
177d77e38e6SSteffen Klassert 
178d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!dev->xfrmdev_ops || !dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add) {
17967a63387SSteffen Klassert 		xso->dev = NULL;
180d77e38e6SSteffen Klassert 		dev_put(dev);
181d77e38e6SSteffen Klassert 		return 0;
182d77e38e6SSteffen Klassert 	}
183d77e38e6SSteffen Klassert 
18450bd870aSYossef Efraim 	if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN &&
18550bd870aSYossef Efraim 	    !dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_advance_esn) {
18650bd870aSYossef Efraim 		xso->dev = NULL;
18750bd870aSYossef Efraim 		dev_put(dev);
18850bd870aSYossef Efraim 		return -EINVAL;
18950bd870aSYossef Efraim 	}
19050bd870aSYossef Efraim 
191d77e38e6SSteffen Klassert 	xso->dev = dev;
192d77e38e6SSteffen Klassert 	xso->num_exthdrs = 1;
193d77e38e6SSteffen Klassert 	xso->flags = xuo->flags;
194d77e38e6SSteffen Klassert 
195d77e38e6SSteffen Klassert 	err = dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add(x);
196d77e38e6SSteffen Klassert 	if (err) {
1974a132095SShannon Nelson 		xso->num_exthdrs = 0;
1984a132095SShannon Nelson 		xso->flags = 0;
199aa5dd6faSAviad Yehezkel 		xso->dev = NULL;
200d77e38e6SSteffen Klassert 		dev_put(dev);
2014a132095SShannon Nelson 
2024a132095SShannon Nelson 		if (err != -EOPNOTSUPP)
203d77e38e6SSteffen Klassert 			return err;
204d77e38e6SSteffen Klassert 	}
205d77e38e6SSteffen Klassert 
206d77e38e6SSteffen Klassert 	return 0;
207d77e38e6SSteffen Klassert }
208d77e38e6SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_state_add);
209d77e38e6SSteffen Klassert 
210d77e38e6SSteffen Klassert bool xfrm_dev_offload_ok(struct sk_buff *skb, struct xfrm_state *x)
211d77e38e6SSteffen Klassert {
212d77e38e6SSteffen Klassert 	int mtu;
213d77e38e6SSteffen Klassert 	struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
214d77e38e6SSteffen Klassert 	struct xfrm_dst *xdst = (struct xfrm_dst *)dst;
215d77e38e6SSteffen Klassert 	struct net_device *dev = x->xso.dev;
216d77e38e6SSteffen Klassert 
217d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!x->type_offload || x->encap)
218d77e38e6SSteffen Klassert 		return false;
219d77e38e6SSteffen Klassert 
220fcb662deSShannon Nelson 	if ((!dev || (dev == xfrm_dst_path(dst)->dev)) &&
22195bff4b5SSteffen Klassert 	    (!xdst->child->xfrm && x->type->get_mtu)) {
222d77e38e6SSteffen Klassert 		mtu = x->type->get_mtu(x, xdst->child_mtu_cached);
223d77e38e6SSteffen Klassert 
224d77e38e6SSteffen Klassert 		if (skb->len <= mtu)
225d77e38e6SSteffen Klassert 			goto ok;
226d77e38e6SSteffen Klassert 
227779b7931SDaniel Axtens 		if (skb_is_gso(skb) && skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
228d77e38e6SSteffen Klassert 			goto ok;
229d77e38e6SSteffen Klassert 	}
230d77e38e6SSteffen Klassert 
231d77e38e6SSteffen Klassert 	return false;
232d77e38e6SSteffen Klassert 
233d77e38e6SSteffen Klassert ok:
234d77e38e6SSteffen Klassert 	if (dev && dev->xfrmdev_ops && dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_offload_ok)
235d77e38e6SSteffen Klassert 		return x->xso.dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_offload_ok(skb, x);
236d77e38e6SSteffen Klassert 
237d77e38e6SSteffen Klassert 	return true;
238d77e38e6SSteffen Klassert }
239d77e38e6SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_offload_ok);
240f53c7239SSteffen Klassert 
241f53c7239SSteffen Klassert void xfrm_dev_resume(struct sk_buff *skb)
242f53c7239SSteffen Klassert {
243f53c7239SSteffen Klassert 	struct net_device *dev = skb->dev;
244f53c7239SSteffen Klassert 	int ret = NETDEV_TX_BUSY;
245f53c7239SSteffen Klassert 	struct netdev_queue *txq;
246f53c7239SSteffen Klassert 	struct softnet_data *sd;
247f53c7239SSteffen Klassert 	unsigned long flags;
248f53c7239SSteffen Klassert 
249f53c7239SSteffen Klassert 	rcu_read_lock();
250f53c7239SSteffen Klassert 	txq = netdev_pick_tx(dev, skb, NULL);
251f53c7239SSteffen Klassert 
252f53c7239SSteffen Klassert 	HARD_TX_LOCK(dev, txq, smp_processor_id());
253f53c7239SSteffen Klassert 	if (!netif_xmit_frozen_or_stopped(txq))
254f53c7239SSteffen Klassert 		skb = dev_hard_start_xmit(skb, dev, txq, &ret);
255f53c7239SSteffen Klassert 	HARD_TX_UNLOCK(dev, txq);
256f53c7239SSteffen Klassert 
257f53c7239SSteffen Klassert 	if (!dev_xmit_complete(ret)) {
258f53c7239SSteffen Klassert 		local_irq_save(flags);
259f53c7239SSteffen Klassert 		sd = this_cpu_ptr(&softnet_data);
260f53c7239SSteffen Klassert 		skb_queue_tail(&sd->xfrm_backlog, skb);
261f53c7239SSteffen Klassert 		raise_softirq_irqoff(NET_TX_SOFTIRQ);
262f53c7239SSteffen Klassert 		local_irq_restore(flags);
263f53c7239SSteffen Klassert 	}
264f53c7239SSteffen Klassert 	rcu_read_unlock();
265f53c7239SSteffen Klassert }
266f53c7239SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_resume);
267f53c7239SSteffen Klassert 
268f53c7239SSteffen Klassert void xfrm_dev_backlog(struct softnet_data *sd)
269f53c7239SSteffen Klassert {
270f53c7239SSteffen Klassert 	struct sk_buff_head *xfrm_backlog = &sd->xfrm_backlog;
271f53c7239SSteffen Klassert 	struct sk_buff_head list;
272f53c7239SSteffen Klassert 	struct sk_buff *skb;
273f53c7239SSteffen Klassert 
274f53c7239SSteffen Klassert 	if (skb_queue_empty(xfrm_backlog))
275f53c7239SSteffen Klassert 		return;
276f53c7239SSteffen Klassert 
277f53c7239SSteffen Klassert 	__skb_queue_head_init(&list);
278f53c7239SSteffen Klassert 
279f53c7239SSteffen Klassert 	spin_lock(&xfrm_backlog->lock);
280f53c7239SSteffen Klassert 	skb_queue_splice_init(xfrm_backlog, &list);
281f53c7239SSteffen Klassert 	spin_unlock(&xfrm_backlog->lock);
282f53c7239SSteffen Klassert 
283f53c7239SSteffen Klassert 	while (!skb_queue_empty(&list)) {
284f53c7239SSteffen Klassert 		skb = __skb_dequeue(&list);
285f53c7239SSteffen Klassert 		xfrm_dev_resume(skb);
286f53c7239SSteffen Klassert 	}
287f53c7239SSteffen Klassert 
288f53c7239SSteffen Klassert }
289b81f884aSHangbin Liu #endif
290d77e38e6SSteffen Klassert 
29192a23206SShannon Nelson static int xfrm_api_check(struct net_device *dev)
292d77e38e6SSteffen Klassert {
29392a23206SShannon Nelson #ifdef CONFIG_XFRM_OFFLOAD
294d77e38e6SSteffen Klassert 	if ((dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM) &&
295d77e38e6SSteffen Klassert 	    !(dev->features & NETIF_F_HW_ESP))
296d77e38e6SSteffen Klassert 		return NOTIFY_BAD;
297d77e38e6SSteffen Klassert 
29892a23206SShannon Nelson 	if ((dev->features & NETIF_F_HW_ESP) &&
29992a23206SShannon Nelson 	    (!(dev->xfrmdev_ops &&
30092a23206SShannon Nelson 	       dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add &&
30192a23206SShannon Nelson 	       dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_delete)))
30292a23206SShannon Nelson 		return NOTIFY_BAD;
30392a23206SShannon Nelson #else
30492a23206SShannon Nelson 	if (dev->features & (NETIF_F_HW_ESP | NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM))
30592a23206SShannon Nelson 		return NOTIFY_BAD;
30692a23206SShannon Nelson #endif
30792a23206SShannon Nelson 
308d77e38e6SSteffen Klassert 	return NOTIFY_DONE;
309d77e38e6SSteffen Klassert }
310d77e38e6SSteffen Klassert 
31192a23206SShannon Nelson static int xfrm_dev_register(struct net_device *dev)
31292a23206SShannon Nelson {
31392a23206SShannon Nelson 	return xfrm_api_check(dev);
31492a23206SShannon Nelson }
31592a23206SShannon Nelson 
316d77e38e6SSteffen Klassert static int xfrm_dev_feat_change(struct net_device *dev)
317d77e38e6SSteffen Klassert {
31892a23206SShannon Nelson 	return xfrm_api_check(dev);
319d77e38e6SSteffen Klassert }
320d77e38e6SSteffen Klassert 
321d77e38e6SSteffen Klassert static int xfrm_dev_down(struct net_device *dev)
322d77e38e6SSteffen Klassert {
3232c1497bbSIlan Tayari 	if (dev->features & NETIF_F_HW_ESP)
324d77e38e6SSteffen Klassert 		xfrm_dev_state_flush(dev_net(dev), dev, true);
325d77e38e6SSteffen Klassert 
326d77e38e6SSteffen Klassert 	return NOTIFY_DONE;
327d77e38e6SSteffen Klassert }
328d77e38e6SSteffen Klassert 
32921f42cc9SSteffen Klassert static int xfrm_dev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event, void *ptr)
33021f42cc9SSteffen Klassert {
33121f42cc9SSteffen Klassert 	struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
33221f42cc9SSteffen Klassert 
33321f42cc9SSteffen Klassert 	switch (event) {
334d77e38e6SSteffen Klassert 	case NETDEV_REGISTER:
335d77e38e6SSteffen Klassert 		return xfrm_dev_register(dev);
336d77e38e6SSteffen Klassert 
337d77e38e6SSteffen Klassert 	case NETDEV_FEAT_CHANGE:
338d77e38e6SSteffen Klassert 		return xfrm_dev_feat_change(dev);
339d77e38e6SSteffen Klassert 
34021f42cc9SSteffen Klassert 	case NETDEV_DOWN:
341d77e38e6SSteffen Klassert 		return xfrm_dev_down(dev);
34221f42cc9SSteffen Klassert 	}
34321f42cc9SSteffen Klassert 	return NOTIFY_DONE;
34421f42cc9SSteffen Klassert }
34521f42cc9SSteffen Klassert 
34621f42cc9SSteffen Klassert static struct notifier_block xfrm_dev_notifier = {
34721f42cc9SSteffen Klassert 	.notifier_call	= xfrm_dev_event,
34821f42cc9SSteffen Klassert };
34921f42cc9SSteffen Klassert 
350e9a441b6SKirill Tkhai void __init xfrm_dev_init(void)
35121f42cc9SSteffen Klassert {
35221f42cc9SSteffen Klassert 	register_netdevice_notifier(&xfrm_dev_notifier);
35321f42cc9SSteffen Klassert }
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