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