kernel/vserver/network.c

   1 /*
   2  *  linux/kernel/vserver/network.c
   3  *
   4  *  Virtual Server: Network Support
   5  *
   6  *  Copyright (C) 2003-2004  Herbert Pötzl
   7  *
   8  *  V0.01  broken out from vcontext V0.05
   9  *  V0.02  cleaned up implementation
  10  *  V0.03  added equiv nx commands
  11  *  V0.04  switch to RCU based hash
  12  *
  13  */
  14
  15 #include <linux/config.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/vserver.h>
  18 #include <linux/vs_base.h>
  19 #include <linux/rcupdate.h>
  20 #include <net/tcp.h>
  21
  22 #include <asm/errno.h>
  23
  24
  25 /*      __alloc_nx_info()
  26
  27         * allocate an initialized nx_info struct
  28         * doesn't make it visible (hash)                        */
  29
  30 static struct nx_info *__alloc_nx_info(nid_t nid)
  31 {
  32         struct nx_info *new = NULL;
  33
  34         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 1), "alloc_nx_info(%d)*", nid);
  35
  36         /* would this benefit from a slab cache? */
  37         new = kmalloc(sizeof(struct nx_info), GFP_KERNEL);
  38         if (!new)
  39                 return 0;
  40
  41         memset (new, 0, sizeof(struct nx_info));
  42         new->nx_id = nid;
  43         INIT_RCU_HEAD(&new->nx_rcu);
  44         INIT_HLIST_NODE(&new->nx_hlist);
  45         atomic_set(&new->nx_refcnt, 0);
  46         atomic_set(&new->nx_usecnt, 0);
  47
  48         /* rest of init goes here */
  49
  50         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 0),
  51                 "alloc_nx_info() = %p", new);
  52         return new;
  53 }
  54
  55 /*      __dealloc_nx_info()
  56
  57         * final disposal of nx_info                             */
  58
  59 static void __dealloc_nx_info(struct nx_info *nxi)
  60 {
  61         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 0),
  62                 "dealloc_nx_info(%p)", nxi);
  63
  64         nxi->nx_hlist.next = LIST_POISON1;
  65         nxi->nx_id = -1;
  66
  67         BUG_ON(atomic_read(&nxi->nx_usecnt));
  68         BUG_ON(atomic_read(&nxi->nx_refcnt));
  69
  70         kfree(nxi);
  71 }
  72
  73
  74 /*      hash table for nx_info hash */
  75
  76 #define NX_HASH_SIZE    13
  77
  78 struct hlist_head nx_info_hash[NX_HASH_SIZE];
  79
  80 static spinlock_t nx_info_hash_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  81
  82
  83 static inline unsigned int __hashval(nid_t nid)
  84 {
  85         return (nid % NX_HASH_SIZE);
  86 }
  87
  88
  89
  90 /*      __hash_nx_info()
  91
  92         * add the nxi to the global hash table
  93         * requires the hash_lock to be held                     */
  94
  95 static inline void __hash_nx_info(struct nx_info *nxi)
  96 {
  97         struct hlist_head *head;
  98
  99         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 4),
 100                 "__hash_nx_info: %p[#%d]", nxi, nxi->nx_id);
 101         get_nx_info(nxi);
 102         head = &nx_info_hash[__hashval(nxi->nx_id)];
 103         hlist_add_head_rcu(&nxi->nx_hlist, head);
 104 }
 105
 106 /*      __unhash_nx_info()
 107
 108         * remove the nxi from the global hash table
 109         * requires the hash_lock to be held                     */
 110
 111 static inline void __unhash_nx_info(struct nx_info *nxi)
 112 {
 113         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 4),
 114                 "__unhash_nx_info: %p[#%d]", nxi, nxi->nx_id);
 115         hlist_del_rcu(&nxi->nx_hlist);
 116         put_nx_info(nxi);
 117 }
 118
 119
 120 /*      __lookup_nx_info()
 121
 122         * requires the rcu_read_lock()
 123         * doesn't increment the nx_refcnt                       */
 124
 125 static inline struct nx_info *__lookup_nx_info(nid_t nid)
 126 {
 127         struct hlist_head *head = &nx_info_hash[__hashval(nid)];
 128         struct hlist_node *pos;
 129
 130         hlist_for_each_rcu(pos, head) {
 131                 struct nx_info *nxi =
 132                         hlist_entry(pos, struct nx_info, nx_hlist);
 133
 134                 if (nxi->nx_id == nid) {
 135                         return nxi;
 136                 }
 137         }
 138         return NULL;
 139 }
 140
 141
 142 /*      __nx_dynamic_id()
 143
 144         * find unused dynamic nid
 145         * requires the hash_lock to be held                     */
 146
 147 static inline nid_t __nx_dynamic_id(void)
 148 {
 149         static nid_t seq = MAX_N_CONTEXT;
 150         nid_t barrier = seq;
 151
 152         do {
 153                 if (++seq > MAX_N_CONTEXT)
 154                         seq = MIN_D_CONTEXT;
 155                 if (!__lookup_nx_info(seq)) {
 156                         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 4),
 157                                 "__nx_dynamic_id: [#%d]", seq);
 158                         return seq;
 159                 }
 160         } while (barrier != seq);
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 /*      __loc_nx_info()
 165
 166         * locate or create the requested context
 167         * get() it and if new hash it                           */
 168
 169 static struct nx_info * __loc_nx_info(int id, int *err)
 170 {
 171         struct nx_info *new, *nxi = NULL;
 172
 173         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 1), "loc_nx_info(%d)*", id);
 174
 175         if (!(new = __alloc_nx_info(id))) {
 176                 *err = -ENOMEM;
 177                 return NULL;
 178         }
 179
 180         spin_lock(&nx_info_hash_lock);
 181
 182         /* dynamic context requested */
 183         if (id == NX_DYNAMIC_ID) {
 184                 id = __nx_dynamic_id();
 185                 if (!id) {
 186                         printk(KERN_ERR "no dynamic context available.\n");
 187                         goto out_unlock;
 188                 }
 189                 new->nx_id = id;
 190         }
 191         /* existing context requested */
 192         else if ((nxi = __lookup_nx_info(id))) {
 193                 /* context in setup is not available */
 194                 if (nxi->nx_flags & VXF_STATE_SETUP) {
 195                         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 0),
 196                                 "loc_nx_info(%d) = %p (not available)", id, nxi);
 197                         nxi = NULL;
 198                         *err = -EBUSY;
 199                 } else {
 200                         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 0),
 201                                 "loc_nx_info(%d) = %p (found)", id, nxi);
 202                         get_nx_info(nxi);
 203                         *err = 0;
 204                 }
 205                 goto out_unlock;
 206         }
 207
 208         /* new context requested */
 209         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 0),
 210                 "loc_nx_info(%d) = %p (new)", id, new);
 211         __hash_nx_info(get_nx_info(new));
 212         nxi = new, new = NULL;
 213         *err = 1;
 214
 215 out_unlock:
 216         spin_unlock(&nx_info_hash_lock);
 217         if (new)
 218                 __dealloc_nx_info(new);
 219         return nxi;
 220 }
 221
 222
 223
 224 /*      exported stuff                                          */
 225
 226
 227
 228
 229 void rcu_free_nx_info(struct rcu_head *head)
 230 {
 231         struct nx_info *nxi = container_of(head, struct nx_info, nx_rcu);
 232         int usecnt, refcnt;
 233
 234         BUG_ON(!nxi || !head);
 235
 236         usecnt = atomic_read(&nxi->nx_usecnt);
 237         BUG_ON(usecnt < 0);
 238
 239         refcnt = atomic_read(&nxi->nx_refcnt);
 240         BUG_ON(refcnt < 0);
 241
 242         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 3),
 243                 "rcu_free_nx_info(%p): uc=%d", nxi, usecnt);
 244         if (!usecnt)
 245                 __dealloc_nx_info(nxi);
 246         else
 247                 printk("!!! rcu didn't free\n");
 248 }
 249
 250 void unhash_nx_info(struct nx_info *nxi)
 251 {
 252         spin_lock(&nx_info_hash_lock);
 253         __unhash_nx_info(nxi);
 254         spin_unlock(&nx_info_hash_lock);
 255 }
 256
 257 /*      locate_nx_info()
 258
 259         * search for a nx_info and get() it
 260         * negative id means current                             */
 261
 262 struct nx_info *locate_nx_info(int id)
 263 {
 264         struct nx_info *nxi;
 265
 266         if (id < 0) {
 267                 nxi = get_nx_info(current->nx_info);
 268         } else {
 269                 rcu_read_lock();
 270                 nxi = get_nx_info(__lookup_nx_info(id));
 271                 rcu_read_unlock();
 272         }
 273         return nxi;
 274 }
 275
 276 /*      nx_info_is_hashed()
 277
 278         * verify that nid is still hashed                       */
 279
 280 int nx_info_is_hashed(nid_t nid)
 281 {
 282         int hashed;
 283
 284         rcu_read_lock();
 285         hashed = (__lookup_nx_info(nid) != NULL);
 286         rcu_read_unlock();
 287         return hashed;
 288 }
 289
 290 #ifdef  CONFIG_VSERVER_LEGACY
 291
 292 struct nx_info *locate_or_create_nx_info(int id)
 293 {
 294         int err;
 295
 296         return __loc_nx_info(id, &err);
 297 }
 298
 299 struct nx_info *create_nx_info(void)
 300 {
 301         struct nx_info *new;
 302         int err;
 303
 304         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 5), "create_nx_info(%s)", "void");
 305         if (!(new = __loc_nx_info(NX_DYNAMIC_ID, &err)))
 306                 return NULL;
 307         return new;
 308 }
 309
 310
 311 #endif
 312
 313 #ifdef  CONFIG_PROC_FS
 314
 315 int get_nid_list(int index, unsigned int *nids, int size)
 316 {
 317         int hindex, nr_nids = 0;
 318
 319         rcu_read_lock();
 320         for (hindex = 0; hindex < NX_HASH_SIZE; hindex++) {
 321                 struct hlist_head *head = &nx_info_hash[hindex];
 322                 struct hlist_node *pos;
 323
 324                 hlist_for_each_rcu(pos, head) {
 325                         struct nx_info *nxi;
 326
 327                         if (--index > 0)
 328                                 continue;
 329
 330                         nxi = hlist_entry(pos, struct nx_info, nx_hlist);
 331                         nids[nr_nids] = nxi->nx_id;
 332                         if (++nr_nids >= size)
 333                                 goto out;
 334                 }
 335         }
 336 out:
 337         rcu_read_unlock();
 338         return nr_nids;
 339 }
 340 #endif
 341
 342
 343 /*
 344  *      migrate task to new network
 345  */
 346
 347 int nx_migrate_task(struct task_struct *p, struct nx_info *nxi)
 348 {
 349         struct nx_info *old_nxi;
 350         int ret = 0;
 351
 352         if (!p || !nxi)
 353                 BUG();
 354
 355         vxdprintk(VXD_CBIT(nid, 5),
 356                 "nx_migrate_task(%p,%p[#%d.%d.%d])",
 357                 p, nxi, nxi->nx_id,
 358                 atomic_read(&nxi->nx_usecnt),
 359                 atomic_read(&nxi->nx_refcnt));
 360
 361         old_nxi = task_get_nx_info(p);
 362         if (old_nxi == nxi)
 363                 goto out;
 364
 365         task_lock(p);
 366         /* should be handled in set_nx_info !! */
 367         if (old_nxi)
 368                 clr_nx_info(&p->nx_info);
 369         set_nx_info(&p->nx_info, nxi);
 370         p->nid = nxi->nx_id;
 371         task_unlock(p);
 372
 373         /* obsoleted by clr/set */
 374         // put_nx_info(old_nxi);
 375 out:
 376         put_nx_info(old_nxi);
 377         return ret;
 378 }
 379
 380
 381 #include <linux/netdevice.h>
 382 #include <linux/inetdevice.h>
 383
 384
 385 int ifa_in_nx_info(struct in_ifaddr *ifa, struct nx_info *nxi)
 386 {
 387         if (!nxi)
 388                 return 1;
 389         if (!ifa)
 390                 return 0;
 391         return addr_in_nx_info(nxi, ifa->ifa_address);
 392 }
 393
 394 int dev_in_nx_info(struct net_device *dev, struct nx_info *nxi)
 395 {
 396         struct in_device *in_dev = __in_dev_get(dev);
 397         struct in_ifaddr **ifap = NULL;
 398         struct in_ifaddr *ifa = NULL;
 399
 400         if (!nxi)
 401                 return 1;
 402         if (!in_dev)
 403                 return 0;
 404
 405         for (ifap = &in_dev->ifa_list; (ifa = *ifap) != NULL;
 406                 ifap = &ifa->ifa_next) {
 407                 if (addr_in_nx_info(nxi, ifa->ifa_address))
 408                         return 1;
 409         }
 410         return 0;
 411 }
 412
 413 /*
 414  *      check if address is covered by socket
 415  *
 416  *      sk:     the socket to check against
 417  *      addr:   the address in question (must be != 0)
 418  */
 419 static inline int __addr_in_socket(struct sock *sk, uint32_t addr)
 420 {
 421         struct nx_info *nxi = sk->sk_nx_info;
 422         uint32_t saddr = tcp_v4_rcv_saddr(sk);
 423
 424         vxdprintk(VXD_CBIT(net, 5),
 425                 "__addr_in_socket(%p,%d.%d.%d.%d) %p:%d.%d.%d.%d %p;%lx",
 426                 sk, VXD_QUAD(addr), nxi, VXD_QUAD(saddr), sk->sk_socket,
 427                 (sk->sk_socket?sk->sk_socket->flags:0));
 428
 429         if (saddr) {
 430                 /* direct address match */
 431                 return (saddr == addr);
 432         } else if (nxi) {
 433                 /* match against nx_info */
 434                 return addr_in_nx_info(nxi, addr);
 435         } else {
 436                 /* unrestricted any socket */
 437                 return 1;
 438         }
 439 }
 440
 441
 442 int nx_addr_conflict(struct nx_info *nxi, uint32_t addr, struct sock *sk)
 443 {
 444         vxdprintk(VXD_CBIT(net, 2),
 445                 "nx_addr_conflict(%p,%p) %d.%d,%d.%d",
 446                 nxi, sk, VXD_QUAD(addr));
 447
 448         if (addr) {
 449                 /* check real address */
 450                 return __addr_in_socket(sk, addr);
 451         } else if (nxi) {
 452                 /* check against nx_info */
 453                 int i, n = nxi->nbipv4;
 454
 455                 for (i=0; i<n; i++)
 456                         if (__addr_in_socket(sk, nxi->ipv4[i]))
 457                                 return 1;
 458                 return 0;
 459         } else {
 460                 /* check against any */
 461                 return 1;
 462         }
 463 }
 464
 465
 466 /* vserver syscall commands below here */
 467
 468 /* taks nid and nx_info functions */
 469
 470 #include <asm/uaccess.h>
 471
 472
 473 int vc_task_nid(uint32_t id, void __user *data)
 474 {
 475         nid_t nid;
 476
 477         if (id) {
 478                 struct task_struct *tsk;
 479
 480                 if (!vx_check(0, VX_ADMIN|VX_WATCH))
 481                         return -EPERM;
 482
 483                 read_lock(&tasklist_lock);
 484                 tsk = find_task_by_real_pid(id);
 485                 nid = (tsk) ? tsk->nid : -ESRCH;
 486                 read_unlock(&tasklist_lock);
 487         }
 488         else
 489                 nid = current->nid;
 490         return nid;
 491 }
 492
 493
 494 int vc_nx_info(uint32_t id, void __user *data)
 495 {
 496         struct nx_info *nxi;
 497         struct vcmd_nx_info_v0 vc_data;
 498
 499         if (!vx_check(0, VX_ADMIN))
 500                 return -ENOSYS;
 501         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) || !capable(CAP_SYS_RESOURCE))
 502                 return -EPERM;
 503
 504         nxi = locate_nx_info(id);
 505         if (!nxi)
 506                 return -ESRCH;
 507
 508         vc_data.nid = nxi->nx_id;
 509         put_nx_info(nxi);
 510
 511         if (copy_to_user (data, &vc_data, sizeof(vc_data)))
 512                 return -EFAULT;
 513         return 0;
 514 }
 515
 516
 517 /* network functions */
 518
 519 int vc_net_create(uint32_t nid, void __user *data)
 520 {
 521         // int ret = -ENOMEM;
 522         struct nx_info *new_nxi;
 523         int ret;
 524
 525         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 526                 return -EPERM;
 527
 528         if ((nid >= MIN_D_CONTEXT) && (nid != VX_DYNAMIC_ID))
 529                 return -EINVAL;
 530
 531         if (nid < 1)
 532                 return -EINVAL;
 533
 534         new_nxi = __loc_nx_info(nid, &ret);
 535         if (!new_nxi)
 536                 return ret;
 537         if (!(new_nxi->nx_flags & VXF_STATE_SETUP)) {
 538                 ret = -EEXIST;
 539                 goto out_put;
 540         }
 541
 542         ret = new_nxi->nx_id;
 543         nx_migrate_task(current, new_nxi);
 544 out_put:
 545         put_nx_info(new_nxi);
 546         return ret;
 547 }
 548
 549
 550 int vc_net_migrate(uint32_t id, void __user *data)
 551 {
 552         struct nx_info *nxi;
 553
 554         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 555                 return -EPERM;
 556
 557         nxi = locate_nx_info(id);
 558         if (!nxi)
 559                 return -ESRCH;
 560         nx_migrate_task(current, nxi);
 561         put_nx_info(nxi);
 562         return 0;
 563 }
 564
 565 int vc_net_add(uint32_t id, void __user *data)
 566 {
 567         struct nx_info *nxi;
 568         struct vcmd_net_nx_v0 vc_data;
 569
 570         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 571                 return -EPERM;
 572         if (copy_from_user (&vc_data, data, sizeof(vc_data)))
 573                 return -EFAULT;
 574
 575         nxi = locate_nx_info(id);
 576         if (!nxi)
 577                 return -ESRCH;
 578
 579         // add ip to net context here
 580         put_nx_info(nxi);
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 int vc_net_remove(uint32_t id, void __user *data)
 585 {
 586         struct nx_info *nxi;
 587         struct vcmd_net_nx_v0 vc_data;
 588
 589         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 590                 return -EPERM;
 591         if (copy_from_user (&vc_data, data, sizeof(vc_data)))
 592                 return -EFAULT;
 593
 594         nxi = locate_nx_info(id);
 595         if (!nxi)
 596                 return -ESRCH;
 597
 598         // rem ip from net context here
 599         put_nx_info(nxi);
 600         return 0;
 601 }
 602
 603
 604
 605 int vc_get_nflags(uint32_t id, void __user *data)
 606 {
 607         struct nx_info *nxi;
 608         struct vcmd_net_flags_v0 vc_data;
 609
 610         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 611                 return -EPERM;
 612
 613         nxi = locate_nx_info(id);
 614         if (!nxi)
 615                 return -ESRCH;
 616
 617         vc_data.flagword = nxi->nx_flags;
 618
 619         /* special STATE flag handling */
 620         vc_data.mask = vx_mask_flags(~0UL, nxi->nx_flags, IPF_ONE_TIME);
 621
 622         put_nx_info(nxi);
 623
 624         if (copy_to_user (data, &vc_data, sizeof(vc_data)))
 625                 return -EFAULT;
 626         return 0;
 627 }
 628
 629 int vc_set_nflags(uint32_t id, void __user *data)
 630 {
 631         struct nx_info *nxi;
 632         struct vcmd_net_flags_v0 vc_data;
 633         uint64_t mask, trigger;
 634
 635         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 636                 return -EPERM;
 637         if (copy_from_user (&vc_data, data, sizeof(vc_data)))
 638                 return -EFAULT;
 639
 640         nxi = locate_nx_info(id);
 641         if (!nxi)
 642                 return -ESRCH;
 643
 644         /* special STATE flag handling */
 645         mask = vx_mask_mask(vc_data.mask, nxi->nx_flags, IPF_ONE_TIME);
 646         trigger = (mask & nxi->nx_flags) ^ (mask & vc_data.flagword);
 647         // if (trigger & IPF_STATE_SETUP)
 648
 649         nxi->nx_flags = vx_mask_flags(nxi->nx_flags,
 650                 vc_data.flagword, mask);
 651         put_nx_info(nxi);
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 int vc_get_ncaps(uint32_t id, void __user *data)
 656 {
 657         struct nx_info *nxi;
 658         struct vcmd_net_caps_v0 vc_data;
 659
 660         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 661                 return -EPERM;
 662
 663         nxi = locate_nx_info(id);
 664         if (!nxi)
 665                 return -ESRCH;
 666
 667         vc_data.ncaps = nxi->nx_ncaps;
 668         vc_data.cmask = ~0UL;
 669         put_nx_info(nxi);
 670
 671         if (copy_to_user (data, &vc_data, sizeof(vc_data)))
 672                 return -EFAULT;
 673         return 0;
 674 }
 675
 676 int vc_set_ncaps(uint32_t id, void __user *data)
 677 {
 678         struct nx_info *nxi;
 679         struct vcmd_net_caps_v0 vc_data;
 680
 681         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 682                 return -EPERM;
 683         if (copy_from_user (&vc_data, data, sizeof(vc_data)))
 684                 return -EFAULT;
 685
 686         nxi = locate_nx_info(id);
 687         if (!nxi)
 688                 return -ESRCH;
 689
 690         nxi->nx_ncaps = vx_mask_flags(nxi->nx_ncaps,
 691                 vc_data.ncaps, vc_data.cmask);
 692         put_nx_info(nxi);
 693         return 0;
 694 }
 695
 696
 697 #include <linux/module.h>
 698
 699 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_free_nx_info);
 700 EXPORT_SYMBOL_GPL(nx_info_hash_lock);
 701 EXPORT_SYMBOL_GPL(unhash_nx_info);
 702