3f860261c5eea2be402ed0556a3a8b3f6fd7fc9b
[linux-2.6.git] / net / core / net_namespace.c
1 #include <linux/workqueue.h>
2 #include <linux/rtnetlink.h>
3 #include <linux/cache.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/list.h>
6 #include <linux/delay.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/idr.h>
9 #include <linux/rculist.h>
10 #include <linux/nsproxy.h>
11 #include <net/net_namespace.h>
12 #include <net/netns/generic.h>
13
14 /*
15  *      Our network namespace constructor/destructor lists
16  */
17
18 static LIST_HEAD(pernet_list);
19 static struct list_head *first_device = &pernet_list;
20 static DEFINE_MUTEX(net_mutex);
21
22 LIST_HEAD(net_namespace_list);
23 EXPORT_SYMBOL_GPL(net_namespace_list);
24
25 struct net init_net;
26 EXPORT_SYMBOL(init_net);
27
28 #define INITIAL_NET_GEN_PTRS    13 /* +1 for len +2 for rcu_head */
29
30 static void net_generic_release(struct rcu_head *rcu)
31 {
32         struct net_generic *ng;
33
34         ng = container_of(rcu, struct net_generic, rcu);
35         kfree(ng);
36 }
37
38 static int net_assign_generic(struct net *net, int id, void *data)
39 {
40         struct net_generic *ng, *old_ng;
41
42         BUG_ON(!mutex_is_locked(&net_mutex));
43         BUG_ON(id == 0);
44
45         old_ng = rcu_dereference_protected(net->gen,
46                                            lockdep_is_held(&net_mutex));
47         ng = old_ng;
48         if (old_ng->len >= id)
49                 goto assign;
50
51         ng = kzalloc(sizeof(struct net_generic) +
52                         id * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
53         if (ng == NULL)
54                 return -ENOMEM;
55
56         /*
57          * Some synchronisation notes:
58          *
59          * The net_generic explores the net->gen array inside rcu
60          * read section. Besides once set the net->gen->ptr[x]
61          * pointer never changes (see rules in netns/generic.h).
62          *
63          * That said, we simply duplicate this array and schedule
64          * the old copy for kfree after a grace period.
65          */
66
67         ng->len = id;
68         memcpy(&ng->ptr, &old_ng->ptr, old_ng->len * sizeof(void*));
69
70         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
71         call_rcu(&old_ng->rcu, net_generic_release);
72 assign:
73         ng->ptr[id - 1] = data;
74         return 0;
75 }
76
77 static int ops_init(const struct pernet_operations *ops, struct net *net)
78 {
79         int err;
80         if (ops->id && ops->size) {
81                 void *data = kzalloc(ops->size, GFP_KERNEL);
82                 if (!data)
83                         return -ENOMEM;
84
85                 err = net_assign_generic(net, *ops->id, data);
86                 if (err) {
87                         kfree(data);
88                         return err;
89                 }
90         }
91         if (ops->init)
92                 return ops->init(net);
93         return 0;
94 }
95
96 static void ops_free(const struct pernet_operations *ops, struct net *net)
97 {
98         if (ops->id && ops->size) {
99                 int id = *ops->id;
100                 kfree(net_generic(net, id));
101         }
102 }
103
104 static void ops_exit_list(const struct pernet_operations *ops,
105                           struct list_head *net_exit_list)
106 {
107         struct net *net;
108         if (ops->exit) {
109                 list_for_each_entry(net, net_exit_list, exit_list)
110                         ops->exit(net);
111         }
112         if (ops->exit_batch)
113                 ops->exit_batch(net_exit_list);
114 }
115
116 static void ops_free_list(const struct pernet_operations *ops,
117                           struct list_head *net_exit_list)
118 {
119         struct net *net;
120         if (ops->size && ops->id) {
121                 list_for_each_entry(net, net_exit_list, exit_list)
122                         ops_free(ops, net);
123         }
124 }
125
126 /*
127  * setup_net runs the initializers for the network namespace object.
128  */
129 static __net_init int setup_net(struct net *net)
130 {
131         /* Must be called with net_mutex held */
132         const struct pernet_operations *ops, *saved_ops;
133         int error = 0;
134         LIST_HEAD(net_exit_list);
135
136         atomic_set(&net->count, 1);
137
138 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
139         atomic_set(&net->use_count, 0);
140 #endif
141
142         list_for_each_entry(ops, &pernet_list, list) {
143                 error = ops_init(ops, net);
144                 if (error < 0)
145                         goto out_undo;
146         }
147 out:
148         return error;
149
150 out_undo:
151         /* Walk through the list backwards calling the exit functions
152          * for the pernet modules whose init functions did not fail.
153          */
154         list_add(&net->exit_list, &net_exit_list);
155         saved_ops = ops;
156         list_for_each_entry_continue_reverse(ops, &pernet_list, list)
157                 ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
158
159         ops = saved_ops;
160         list_for_each_entry_continue_reverse(ops, &pernet_list, list)
161                 ops_free_list(ops, &net_exit_list);
162
163         rcu_barrier();
164         goto out;
165 }
166
167 static struct net_generic *net_alloc_generic(void)
168 {
169         struct net_generic *ng;
170         size_t generic_size = sizeof(struct net_generic) +
171                 INITIAL_NET_GEN_PTRS * sizeof(void *);
172
173         ng = kzalloc(generic_size, GFP_KERNEL);
174         if (ng)
175                 ng->len = INITIAL_NET_GEN_PTRS;
176
177         return ng;
178 }
179
180 #ifdef CONFIG_NET_NS
181 static struct kmem_cache *net_cachep;
182 static struct workqueue_struct *netns_wq;
183
184 static struct net *net_alloc(void)
185 {
186         struct net *net = NULL;
187         struct net_generic *ng;
188
189         ng = net_alloc_generic();
190         if (!ng)
191                 goto out;
192
193         net = kmem_cache_zalloc(net_cachep, GFP_KERNEL);
194         if (!net)
195                 goto out_free;
196
197         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
198 out:
199         return net;
200
201 out_free:
202         kfree(ng);
203         goto out;
204 }
205
206 static void net_free(struct net *net)
207 {
208 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
209         if (unlikely(atomic_read(&net->use_count) != 0)) {
210                 printk(KERN_EMERG "network namespace not free! Usage: %d\n",
211                         atomic_read(&net->use_count));
212                 return;
213         }
214 #endif
215         kfree(net->gen);
216         kmem_cache_free(net_cachep, net);
217 }
218
219 static struct net *net_create(void)
220 {
221         struct net *net;
222         int rv;
223
224         net = net_alloc();
225         if (!net)
226                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
227         mutex_lock(&net_mutex);
228         rv = setup_net(net);
229         if (rv == 0) {
230                 rtnl_lock();
231                 list_add_tail_rcu(&net->list, &net_namespace_list);
232                 rtnl_unlock();
233         }
234         mutex_unlock(&net_mutex);
235         if (rv < 0) {
236                 net_free(net);
237                 return ERR_PTR(rv);
238         }
239         return net;
240 }
241
242 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
243 {
244         if (!(flags & CLONE_NEWNET))
245                 return get_net(old_net);
246         return net_create();
247 }
248
249 static DEFINE_SPINLOCK(cleanup_list_lock);
250 static LIST_HEAD(cleanup_list);  /* Must hold cleanup_list_lock to touch */
251
252 static void cleanup_net(struct work_struct *work)
253 {
254         const struct pernet_operations *ops;
255         struct net *net, *tmp;
256         LIST_HEAD(net_kill_list);
257         LIST_HEAD(net_exit_list);
258
259         /* Atomically snapshot the list of namespaces to cleanup */
260         spin_lock_irq(&cleanup_list_lock);
261         list_replace_init(&cleanup_list, &net_kill_list);
262         spin_unlock_irq(&cleanup_list_lock);
263
264         mutex_lock(&net_mutex);
265
266         /* Don't let anyone else find us. */
267         rtnl_lock();
268         list_for_each_entry(net, &net_kill_list, cleanup_list) {
269                 list_del_rcu(&net->list);
270                 list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
271         }
272         rtnl_unlock();
273
274         /*
275          * Another CPU might be rcu-iterating the list, wait for it.
276          * This needs to be before calling the exit() notifiers, so
277          * the rcu_barrier() below isn't sufficient alone.
278          */
279         synchronize_rcu();
280
281         /* Run all of the network namespace exit methods */
282         list_for_each_entry_reverse(ops, &pernet_list, list)
283                 ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
284
285         /* Free the net generic variables */
286         list_for_each_entry_reverse(ops, &pernet_list, list)
287                 ops_free_list(ops, &net_exit_list);
288
289         mutex_unlock(&net_mutex);
290
291         /* Ensure there are no outstanding rcu callbacks using this
292          * network namespace.
293          */
294         rcu_barrier();
295
296         /* Finally it is safe to free my network namespace structure */
297         list_for_each_entry_safe(net, tmp, &net_exit_list, exit_list) {
298                 list_del_init(&net->exit_list);
299                 net_free(net);
300         }
301 }
302 static DECLARE_WORK(net_cleanup_work, cleanup_net);
303
304 void __put_net(struct net *net)
305 {
306         /* Cleanup the network namespace in process context */
307         unsigned long flags;
308
309         spin_lock_irqsave(&cleanup_list_lock, flags);
310         list_add(&net->cleanup_list, &cleanup_list);
311         spin_unlock_irqrestore(&cleanup_list_lock, flags);
312
313         queue_work(netns_wq, &net_cleanup_work);
314 }
315 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_net);
316
317 #else
318 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
319 {
320         if (flags & CLONE_NEWNET)
321                 return ERR_PTR(-EINVAL);
322         return old_net;
323 }
324 #endif
325
326 struct net *get_net_ns_by_pid(pid_t pid)
327 {
328         struct task_struct *tsk;
329         struct net *net;
330
331         /* Lookup the network namespace */
332         net = ERR_PTR(-ESRCH);
333         rcu_read_lock();
334         tsk = find_task_by_vpid(pid);
335         if (tsk) {
336                 struct nsproxy *nsproxy;
337                 nsproxy = task_nsproxy(tsk);
338                 if (nsproxy)
339                         net = get_net(nsproxy->net_ns);
340         }
341         rcu_read_unlock();
342         return net;
343 }
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_net_ns_by_pid);
345
346 static int __init net_ns_init(void)
347 {
348         struct net_generic *ng;
349
350 #ifdef CONFIG_NET_NS
351         net_cachep = kmem_cache_create("net_namespace", sizeof(struct net),
352                                         SMP_CACHE_BYTES,
353                                         SLAB_PANIC, NULL);
354
355         /* Create workqueue for cleanup */
356         netns_wq = create_singlethread_workqueue("netns");
357         if (!netns_wq)
358                 panic("Could not create netns workq");
359 #endif
360
361         ng = net_alloc_generic();
362         if (!ng)
363                 panic("Could not allocate generic netns");
364
365         rcu_assign_pointer(init_net.gen, ng);
366
367         mutex_lock(&net_mutex);
368         if (setup_net(&init_net))
369                 panic("Could not setup the initial network namespace");
370
371         rtnl_lock();
372         list_add_tail_rcu(&init_net.list, &net_namespace_list);
373         rtnl_unlock();
374
375         mutex_unlock(&net_mutex);
376
377         return 0;
378 }
379
380 pure_initcall(net_ns_init);
381
382 #ifdef CONFIG_NET_NS
383 static int __register_pernet_operations(struct list_head *list,
384                                         struct pernet_operations *ops)
385 {
386         struct net *net;
387         int error;
388         LIST_HEAD(net_exit_list);
389
390         list_add_tail(&ops->list, list);
391         if (ops->init || (ops->id && ops->size)) {
392                 for_each_net(net) {
393                         error = ops_init(ops, net);
394                         if (error)
395                                 goto out_undo;
396                         list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
397                 }
398         }
399         return 0;
400
401 out_undo:
402         /* If I have an error cleanup all namespaces I initialized */
403         list_del(&ops->list);
404         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
405         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
406         return error;
407 }
408
409 static void __unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
410 {
411         struct net *net;
412         LIST_HEAD(net_exit_list);
413
414         list_del(&ops->list);
415         for_each_net(net)
416                 list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
417         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
418         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
419 }
420
421 #else
422
423 static int __register_pernet_operations(struct list_head *list,
424                                         struct pernet_operations *ops)
425 {
426         int err = 0;
427         err = ops_init(ops, &init_net);
428         if (err)
429                 ops_free(ops, &init_net);
430         return err;
431         
432 }
433
434 static void __unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
435 {
436         LIST_HEAD(net_exit_list);
437         list_add(&init_net.exit_list, &net_exit_list);
438         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
439         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
440 }
441
442 #endif /* CONFIG_NET_NS */
443
444 static DEFINE_IDA(net_generic_ids);
445
446 static int register_pernet_operations(struct list_head *list,
447                                       struct pernet_operations *ops)
448 {
449         int error;
450
451         if (ops->id) {
452 again:
453                 error = ida_get_new_above(&net_generic_ids, 1, ops->id);
454                 if (error < 0) {
455                         if (error == -EAGAIN) {
456                                 ida_pre_get(&net_generic_ids, GFP_KERNEL);
457                                 goto again;
458                         }
459                         return error;
460                 }
461         }
462         error = __register_pernet_operations(list, ops);
463         if (error) {
464                 rcu_barrier();
465                 if (ops->id)
466                         ida_remove(&net_generic_ids, *ops->id);
467         }
468
469         return error;
470 }
471
472 static void unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
473 {
474         
475         __unregister_pernet_operations(ops);
476         rcu_barrier();
477         if (ops->id)
478                 ida_remove(&net_generic_ids, *ops->id);
479 }
480
481 /**
482  *      register_pernet_subsys - register a network namespace subsystem
483  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
484  *
485  *      Register a subsystem which has init and exit functions
486  *      that are called when network namespaces are created and
487  *      destroyed respectively.
488  *
489  *      When registered all network namespace init functions are
490  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
491  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
492  *
493  *      When a new network namespace is created all of the init
494  *      methods are called in the order in which they were registered.
495  *
496  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
497  *      are called in the reverse of the order with which they were
498  *      registered.
499  */
500 int register_pernet_subsys(struct pernet_operations *ops)
501 {
502         int error;
503         mutex_lock(&net_mutex);
504         error =  register_pernet_operations(first_device, ops);
505         mutex_unlock(&net_mutex);
506         return error;
507 }
508 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_subsys);
509
510 /**
511  *      unregister_pernet_subsys - unregister a network namespace subsystem
512  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
513  *
514  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
515  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
516  *      addition run the exit method for all existing network
517  *      namespaces.
518  */
519 void unregister_pernet_subsys(struct pernet_operations *ops)
520 {
521         mutex_lock(&net_mutex);
522         unregister_pernet_operations(ops);
523         mutex_unlock(&net_mutex);
524 }
525 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_subsys);
526
527 /**
528  *      register_pernet_device - register a network namespace device
529  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
530  *
531  *      Register a device which has init and exit functions
532  *      that are called when network namespaces are created and
533  *      destroyed respectively.
534  *
535  *      When registered all network namespace init functions are
536  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
537  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
538  *
539  *      When a new network namespace is created all of the init
540  *      methods are called in the order in which they were registered.
541  *
542  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
543  *      are called in the reverse of the order with which they were
544  *      registered.
545  */
546 int register_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
547 {
548         int error;
549         mutex_lock(&net_mutex);
550         error = register_pernet_operations(&pernet_list, ops);
551         if (!error && (first_device == &pernet_list))
552                 first_device = &ops->list;
553         mutex_unlock(&net_mutex);
554         return error;
555 }
556 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_device);
557
558 /**
559  *      unregister_pernet_device - unregister a network namespace netdevice
560  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
561  *
562  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
563  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
564  *      addition run the exit method for all existing network
565  *      namespaces.
566  */
567 void unregister_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
568 {
569         mutex_lock(&net_mutex);
570         if (&ops->list == first_device)
571                 first_device = first_device->next;
572         unregister_pernet_operations(ops);
573         mutex_unlock(&net_mutex);
574 }
575 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_device);