xref: /openbmc/linux/net/xfrm/xfrm_device.c (revision 50bd870a)
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);
35f6e27114SSteffen Klassert 
363dca3f38SSteffen Klassert 	if (!xo)
373dca3f38SSteffen Klassert 		return skb;
38f6e27114SSteffen Klassert 
393dca3f38SSteffen Klassert 	if (!(features & NETIF_F_HW_ESP))
403dca3f38SSteffen Klassert 		esp_features = features & ~(NETIF_F_SG | NETIF_F_CSUM_MASK);
413dca3f38SSteffen Klassert 
42f6e27114SSteffen Klassert 	x = skb->sp->xvec[skb->sp->len - 1];
43f6e27114SSteffen Klassert 	if (xo->flags & XFRM_GRO || x->xso.flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND)
443dca3f38SSteffen Klassert 		return skb;
45f6e27114SSteffen Klassert 
46f53c7239SSteffen Klassert 	local_irq_save(flags);
47f53c7239SSteffen Klassert 	sd = this_cpu_ptr(&softnet_data);
48f53c7239SSteffen Klassert 	err = !skb_queue_empty(&sd->xfrm_backlog);
49f53c7239SSteffen Klassert 	local_irq_restore(flags);
50f53c7239SSteffen Klassert 
51f53c7239SSteffen Klassert 	if (err) {
52f53c7239SSteffen Klassert 		*again = true;
53f53c7239SSteffen Klassert 		return skb;
54f53c7239SSteffen Klassert 	}
55f53c7239SSteffen Klassert 
563dca3f38SSteffen Klassert 	if (skb_is_gso(skb)) {
573dca3f38SSteffen Klassert 		struct net_device *dev = skb->dev;
583dca3f38SSteffen Klassert 
593dca3f38SSteffen Klassert 		if (unlikely(!x->xso.offload_handle || (x->xso.dev != dev))) {
603dca3f38SSteffen Klassert 			struct sk_buff *segs;
613dca3f38SSteffen Klassert 
623dca3f38SSteffen Klassert 			/* Packet got rerouted, fixup features and segment it. */
633dca3f38SSteffen Klassert 			esp_features = esp_features & ~(NETIF_F_HW_ESP
643dca3f38SSteffen Klassert 							| NETIF_F_GSO_ESP);
653dca3f38SSteffen Klassert 
663dca3f38SSteffen Klassert 			segs = skb_gso_segment(skb, esp_features);
673dca3f38SSteffen Klassert 			if (IS_ERR(segs)) {
683dca3f38SSteffen Klassert 				kfree_skb(skb);
69f53c7239SSteffen Klassert 				atomic_long_inc(&dev->tx_dropped);
703dca3f38SSteffen Klassert 				return NULL;
713dca3f38SSteffen Klassert 			} else {
723dca3f38SSteffen Klassert 				consume_skb(skb);
733dca3f38SSteffen Klassert 				skb = segs;
743dca3f38SSteffen Klassert 			}
753dca3f38SSteffen Klassert 		}
763dca3f38SSteffen Klassert 	}
773dca3f38SSteffen Klassert 
783dca3f38SSteffen Klassert 	if (!skb->next) {
79f6e27114SSteffen Klassert 		x->outer_mode->xmit(x, skb);
80f6e27114SSteffen Klassert 
81f53c7239SSteffen Klassert 		xo->flags |= XFRM_DEV_RESUME;
82f53c7239SSteffen Klassert 
833dca3f38SSteffen Klassert 		err = x->type_offload->xmit(x, skb, esp_features);
84f6e27114SSteffen Klassert 		if (err) {
85f53c7239SSteffen Klassert 			if (err == -EINPROGRESS)
86f53c7239SSteffen Klassert 				return NULL;
87f53c7239SSteffen Klassert 
88f6e27114SSteffen Klassert 			XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
893dca3f38SSteffen Klassert 			kfree_skb(skb);
903dca3f38SSteffen Klassert 			return NULL;
91f6e27114SSteffen Klassert 		}
92f6e27114SSteffen Klassert 
93f6e27114SSteffen Klassert 		skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
943dca3f38SSteffen Klassert 
953dca3f38SSteffen Klassert 		return skb;
96f6e27114SSteffen Klassert 	}
97f6e27114SSteffen Klassert 
983dca3f38SSteffen Klassert 	skb2 = skb;
993dca3f38SSteffen Klassert 
1003dca3f38SSteffen Klassert 	do {
1013dca3f38SSteffen Klassert 		struct sk_buff *nskb = skb2->next;
102f53c7239SSteffen Klassert 		skb2->next = NULL;
1033dca3f38SSteffen Klassert 
1043dca3f38SSteffen Klassert 		xo = xfrm_offload(skb2);
105f53c7239SSteffen Klassert 		xo->flags |= XFRM_DEV_RESUME;
1063dca3f38SSteffen Klassert 
1073dca3f38SSteffen Klassert 		x->outer_mode->xmit(x, skb2);
1083dca3f38SSteffen Klassert 
1093dca3f38SSteffen Klassert 		err = x->type_offload->xmit(x, skb2, esp_features);
110f53c7239SSteffen Klassert 		if (!err) {
111f53c7239SSteffen Klassert 			skb2->next = nskb;
112f53c7239SSteffen Klassert 		} else if (err != -EINPROGRESS) {
1133dca3f38SSteffen Klassert 			XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
1143dca3f38SSteffen Klassert 			skb2->next = nskb;
1153dca3f38SSteffen Klassert 			kfree_skb_list(skb2);
1163dca3f38SSteffen Klassert 			return NULL;
117f53c7239SSteffen Klassert 		} else {
118f53c7239SSteffen Klassert 			if (skb == skb2)
119f53c7239SSteffen Klassert 				skb = nskb;
1203dca3f38SSteffen Klassert 
121f53c7239SSteffen Klassert 			if (!skb)
122f53c7239SSteffen Klassert 				return NULL;
123f53c7239SSteffen Klassert 
124f53c7239SSteffen Klassert 			goto skip_push;
125f53c7239SSteffen Klassert 		}
1263dca3f38SSteffen Klassert 
1273dca3f38SSteffen Klassert 		skb_push(skb2, skb2->data - skb_mac_header(skb2));
1283dca3f38SSteffen Klassert 
129f53c7239SSteffen Klassert skip_push:
1303dca3f38SSteffen Klassert 		skb2 = nskb;
1313dca3f38SSteffen Klassert 	} while (skb2);
1323dca3f38SSteffen Klassert 
1333dca3f38SSteffen Klassert 	return skb;
134f6e27114SSteffen Klassert }
135f6e27114SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(validate_xmit_xfrm);
136f6e27114SSteffen Klassert 
137d77e38e6SSteffen Klassert int xfrm_dev_state_add(struct net *net, struct xfrm_state *x,
138d77e38e6SSteffen Klassert 		       struct xfrm_user_offload *xuo)
139d77e38e6SSteffen Klassert {
140d77e38e6SSteffen Klassert 	int err;
141d77e38e6SSteffen Klassert 	struct dst_entry *dst;
142d77e38e6SSteffen Klassert 	struct net_device *dev;
143d77e38e6SSteffen Klassert 	struct xfrm_state_offload *xso = &x->xso;
144d77e38e6SSteffen Klassert 	xfrm_address_t *saddr;
145d77e38e6SSteffen Klassert 	xfrm_address_t *daddr;
146d77e38e6SSteffen Klassert 
147d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!x->type_offload)
148ffdb5211SIlan Tayari 		return -EINVAL;
149d77e38e6SSteffen Klassert 
15050bd870aSYossef Efraim 	/* We don't yet support UDP encapsulation and TFC padding. */
15150bd870aSYossef Efraim 	if (x->encap || x->tfcpad)
15243024b9cSYossef Efraim 		return -EINVAL;
153d77e38e6SSteffen Klassert 
154d77e38e6SSteffen Klassert 	dev = dev_get_by_index(net, xuo->ifindex);
155d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!dev) {
156d77e38e6SSteffen Klassert 		if (!(xuo->flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND)) {
157d77e38e6SSteffen Klassert 			saddr = &x->props.saddr;
158d77e38e6SSteffen Klassert 			daddr = &x->id.daddr;
159d77e38e6SSteffen Klassert 		} else {
160d77e38e6SSteffen Klassert 			saddr = &x->id.daddr;
161d77e38e6SSteffen Klassert 			daddr = &x->props.saddr;
162d77e38e6SSteffen Klassert 		}
163d77e38e6SSteffen Klassert 
164077fbac4SLorenzo Colitti 		dst = __xfrm_dst_lookup(net, 0, 0, saddr, daddr,
165077fbac4SLorenzo Colitti 					x->props.family, x->props.output_mark);
166d77e38e6SSteffen Klassert 		if (IS_ERR(dst))
167d77e38e6SSteffen Klassert 			return 0;
168d77e38e6SSteffen Klassert 
169d77e38e6SSteffen Klassert 		dev = dst->dev;
170d77e38e6SSteffen Klassert 
171d77e38e6SSteffen Klassert 		dev_hold(dev);
172d77e38e6SSteffen Klassert 		dst_release(dst);
173d77e38e6SSteffen Klassert 	}
174d77e38e6SSteffen Klassert 
175d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!dev->xfrmdev_ops || !dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add) {
17667a63387SSteffen Klassert 		xso->dev = NULL;
177d77e38e6SSteffen Klassert 		dev_put(dev);
178d77e38e6SSteffen Klassert 		return 0;
179d77e38e6SSteffen Klassert 	}
180d77e38e6SSteffen Klassert 
18150bd870aSYossef Efraim 	if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN &&
18250bd870aSYossef Efraim 	    !dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_advance_esn) {
18350bd870aSYossef Efraim 		xso->dev = NULL;
18450bd870aSYossef Efraim 		dev_put(dev);
18550bd870aSYossef Efraim 		return -EINVAL;
18650bd870aSYossef Efraim 	}
18750bd870aSYossef Efraim 
188d77e38e6SSteffen Klassert 	xso->dev = dev;
189d77e38e6SSteffen Klassert 	xso->num_exthdrs = 1;
190d77e38e6SSteffen Klassert 	xso->flags = xuo->flags;
191d77e38e6SSteffen Klassert 
192d77e38e6SSteffen Klassert 	err = dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add(x);
193d77e38e6SSteffen Klassert 	if (err) {
194d77e38e6SSteffen Klassert 		dev_put(dev);
195d77e38e6SSteffen Klassert 		return err;
196d77e38e6SSteffen Klassert 	}
197d77e38e6SSteffen Klassert 
198d77e38e6SSteffen Klassert 	return 0;
199d77e38e6SSteffen Klassert }
200d77e38e6SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_state_add);
201d77e38e6SSteffen Klassert 
202d77e38e6SSteffen Klassert bool xfrm_dev_offload_ok(struct sk_buff *skb, struct xfrm_state *x)
203d77e38e6SSteffen Klassert {
204d77e38e6SSteffen Klassert 	int mtu;
205d77e38e6SSteffen Klassert 	struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
206d77e38e6SSteffen Klassert 	struct xfrm_dst *xdst = (struct xfrm_dst *)dst;
207d77e38e6SSteffen Klassert 	struct net_device *dev = x->xso.dev;
208d77e38e6SSteffen Klassert 
209d77e38e6SSteffen Klassert 	if (!x->type_offload || x->encap)
210d77e38e6SSteffen Klassert 		return false;
211d77e38e6SSteffen Klassert 
21295bff4b5SSteffen Klassert 	if ((!dev || (x->xso.offload_handle && (dev == xfrm_dst_path(dst)->dev))) &&
21395bff4b5SSteffen Klassert 	     (!xdst->child->xfrm && x->type->get_mtu)) {
214d77e38e6SSteffen Klassert 		mtu = x->type->get_mtu(x, xdst->child_mtu_cached);
215d77e38e6SSteffen Klassert 
216d77e38e6SSteffen Klassert 		if (skb->len <= mtu)
217d77e38e6SSteffen Klassert 			goto ok;
218d77e38e6SSteffen Klassert 
219d77e38e6SSteffen Klassert 		if (skb_is_gso(skb) && skb_gso_validate_mtu(skb, mtu))
220d77e38e6SSteffen Klassert 			goto ok;
221d77e38e6SSteffen Klassert 	}
222d77e38e6SSteffen Klassert 
223d77e38e6SSteffen Klassert 	return false;
224d77e38e6SSteffen Klassert 
225d77e38e6SSteffen Klassert ok:
226d77e38e6SSteffen Klassert 	if (dev && dev->xfrmdev_ops && dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_offload_ok)
227d77e38e6SSteffen Klassert 		return x->xso.dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_offload_ok(skb, x);
228d77e38e6SSteffen Klassert 
229d77e38e6SSteffen Klassert 	return true;
230d77e38e6SSteffen Klassert }
231d77e38e6SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_offload_ok);
232f53c7239SSteffen Klassert 
233f53c7239SSteffen Klassert void xfrm_dev_resume(struct sk_buff *skb)
234f53c7239SSteffen Klassert {
235f53c7239SSteffen Klassert 	struct net_device *dev = skb->dev;
236f53c7239SSteffen Klassert 	int ret = NETDEV_TX_BUSY;
237f53c7239SSteffen Klassert 	struct netdev_queue *txq;
238f53c7239SSteffen Klassert 	struct softnet_data *sd;
239f53c7239SSteffen Klassert 	unsigned long flags;
240f53c7239SSteffen Klassert 
241f53c7239SSteffen Klassert 	rcu_read_lock();
242f53c7239SSteffen Klassert 	txq = netdev_pick_tx(dev, skb, NULL);
243f53c7239SSteffen Klassert 
244f53c7239SSteffen Klassert 	HARD_TX_LOCK(dev, txq, smp_processor_id());
245f53c7239SSteffen Klassert 	if (!netif_xmit_frozen_or_stopped(txq))
246f53c7239SSteffen Klassert 		skb = dev_hard_start_xmit(skb, dev, txq, &ret);
247f53c7239SSteffen Klassert 	HARD_TX_UNLOCK(dev, txq);
248f53c7239SSteffen Klassert 
249f53c7239SSteffen Klassert 	if (!dev_xmit_complete(ret)) {
250f53c7239SSteffen Klassert 		local_irq_save(flags);
251f53c7239SSteffen Klassert 		sd = this_cpu_ptr(&softnet_data);
252f53c7239SSteffen Klassert 		skb_queue_tail(&sd->xfrm_backlog, skb);
253f53c7239SSteffen Klassert 		raise_softirq_irqoff(NET_TX_SOFTIRQ);
254f53c7239SSteffen Klassert 		local_irq_restore(flags);
255f53c7239SSteffen Klassert 	}
256f53c7239SSteffen Klassert 	rcu_read_unlock();
257f53c7239SSteffen Klassert }
258f53c7239SSteffen Klassert EXPORT_SYMBOL_GPL(xfrm_dev_resume);
259f53c7239SSteffen Klassert 
260f53c7239SSteffen Klassert void xfrm_dev_backlog(struct softnet_data *sd)
261f53c7239SSteffen Klassert {
262f53c7239SSteffen Klassert 	struct sk_buff_head *xfrm_backlog = &sd->xfrm_backlog;
263f53c7239SSteffen Klassert 	struct sk_buff_head list;
264f53c7239SSteffen Klassert 	struct sk_buff *skb;
265f53c7239SSteffen Klassert 
266f53c7239SSteffen Klassert 	if (skb_queue_empty(xfrm_backlog))
267f53c7239SSteffen Klassert 		return;
268f53c7239SSteffen Klassert 
269f53c7239SSteffen Klassert 	__skb_queue_head_init(&list);
270f53c7239SSteffen Klassert 
271f53c7239SSteffen Klassert 	spin_lock(&xfrm_backlog->lock);
272f53c7239SSteffen Klassert 	skb_queue_splice_init(xfrm_backlog, &list);
273f53c7239SSteffen Klassert 	spin_unlock(&xfrm_backlog->lock);
274f53c7239SSteffen Klassert 
275f53c7239SSteffen Klassert 	while (!skb_queue_empty(&list)) {
276f53c7239SSteffen Klassert 		skb = __skb_dequeue(&list);
277f53c7239SSteffen Klassert 		xfrm_dev_resume(skb);
278f53c7239SSteffen Klassert 	}
279f53c7239SSteffen Klassert 
280f53c7239SSteffen Klassert }
281b81f884aSHangbin Liu #endif
282d77e38e6SSteffen Klassert 
28392a23206SShannon Nelson static int xfrm_api_check(struct net_device *dev)
284d77e38e6SSteffen Klassert {
28592a23206SShannon Nelson #ifdef CONFIG_XFRM_OFFLOAD
286d77e38e6SSteffen Klassert 	if ((dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM) &&
287d77e38e6SSteffen Klassert 	    !(dev->features & NETIF_F_HW_ESP))
288d77e38e6SSteffen Klassert 		return NOTIFY_BAD;
289d77e38e6SSteffen Klassert 
29092a23206SShannon Nelson 	if ((dev->features & NETIF_F_HW_ESP) &&
29192a23206SShannon Nelson 	    (!(dev->xfrmdev_ops &&
29292a23206SShannon Nelson 	       dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_add &&
29392a23206SShannon Nelson 	       dev->xfrmdev_ops->xdo_dev_state_delete)))
29492a23206SShannon Nelson 		return NOTIFY_BAD;
29592a23206SShannon Nelson #else
29692a23206SShannon Nelson 	if (dev->features & (NETIF_F_HW_ESP | NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM))
29792a23206SShannon Nelson 		return NOTIFY_BAD;
29892a23206SShannon Nelson #endif
29992a23206SShannon Nelson 
300d77e38e6SSteffen Klassert 	return NOTIFY_DONE;
301d77e38e6SSteffen Klassert }
302d77e38e6SSteffen Klassert 
30392a23206SShannon Nelson static int xfrm_dev_register(struct net_device *dev)
30492a23206SShannon Nelson {
30592a23206SShannon Nelson 	return xfrm_api_check(dev);
30692a23206SShannon Nelson }
30792a23206SShannon Nelson 
308d77e38e6SSteffen Klassert static int xfrm_dev_unregister(struct net_device *dev)
309d77e38e6SSteffen Klassert {
310ec30d78cSFlorian Westphal 	xfrm_policy_cache_flush();
311d77e38e6SSteffen Klassert 	return NOTIFY_DONE;
312d77e38e6SSteffen Klassert }
313d77e38e6SSteffen Klassert 
314d77e38e6SSteffen Klassert static int xfrm_dev_feat_change(struct net_device *dev)
315d77e38e6SSteffen Klassert {
31692a23206SShannon Nelson 	return xfrm_api_check(dev);
317d77e38e6SSteffen Klassert }
318d77e38e6SSteffen Klassert 
319d77e38e6SSteffen Klassert static int xfrm_dev_down(struct net_device *dev)
320d77e38e6SSteffen Klassert {
3212c1497bbSIlan Tayari 	if (dev->features & NETIF_F_HW_ESP)
322d77e38e6SSteffen Klassert 		xfrm_dev_state_flush(dev_net(dev), dev, true);
323d77e38e6SSteffen Klassert 
324ec30d78cSFlorian Westphal 	xfrm_policy_cache_flush();
325d77e38e6SSteffen Klassert 	return NOTIFY_DONE;
326d77e38e6SSteffen Klassert }
327d77e38e6SSteffen Klassert 
32821f42cc9SSteffen Klassert static int xfrm_dev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event, void *ptr)
32921f42cc9SSteffen Klassert {
33021f42cc9SSteffen Klassert 	struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
33121f42cc9SSteffen Klassert 
33221f42cc9SSteffen Klassert 	switch (event) {
333d77e38e6SSteffen Klassert 	case NETDEV_REGISTER:
334d77e38e6SSteffen Klassert 		return xfrm_dev_register(dev);
335d77e38e6SSteffen Klassert 
336d77e38e6SSteffen Klassert 	case NETDEV_UNREGISTER:
337d77e38e6SSteffen Klassert 		return xfrm_dev_unregister(dev);
338d77e38e6SSteffen Klassert 
339d77e38e6SSteffen Klassert 	case NETDEV_FEAT_CHANGE:
340d77e38e6SSteffen Klassert 		return xfrm_dev_feat_change(dev);
341d77e38e6SSteffen Klassert 
34221f42cc9SSteffen Klassert 	case NETDEV_DOWN:
343d77e38e6SSteffen Klassert 		return xfrm_dev_down(dev);
34421f42cc9SSteffen Klassert 	}
34521f42cc9SSteffen Klassert 	return NOTIFY_DONE;
34621f42cc9SSteffen Klassert }
34721f42cc9SSteffen Klassert 
34821f42cc9SSteffen Klassert static struct notifier_block xfrm_dev_notifier = {
34921f42cc9SSteffen Klassert 	.notifier_call	= xfrm_dev_event,
35021f42cc9SSteffen Klassert };
35121f42cc9SSteffen Klassert 
35221f42cc9SSteffen Klassert void __net_init xfrm_dev_init(void)
35321f42cc9SSteffen Klassert {
35421f42cc9SSteffen Klassert 	register_netdevice_notifier(&xfrm_dev_notifier);
35521f42cc9SSteffen Klassert }
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