[NET_SCHED]: Use nla_policy for attribute validation in ematches
[linux-2.6.git] / net / sched / ematch.c
1 /*
2  * net/sched/ematch.c           Extended Match API
3  *
4  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *              as published by the Free Software Foundation; either version
7  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * Authors:     Thomas Graf <tgraf@suug.ch>
10  *
11  * ==========================================================================
12  *
13  * An extended match (ematch) is a small classification tool not worth
14  * writing a full classifier for. Ematches can be interconnected to form
15  * a logic expression and get attached to classifiers to extend their
16  * functionatlity.
17  *
18  * The userspace part transforms the logic expressions into an array
19  * consisting of multiple sequences of interconnected ematches separated
20  * by markers. Precedence is implemented by a special ematch kind
21  * referencing a sequence beyond the marker of the current sequence
22  * causing the current position in the sequence to be pushed onto a stack
23  * to allow the current position to be overwritten by the position referenced
24  * in the special ematch. Matching continues in the new sequence until a
25  * marker is reached causing the position to be restored from the stack.
26  *
27  * Example:
28  *          A AND (B1 OR B2) AND C AND D
29  *
30  *              ------->-PUSH-------
31  *    -->--    /         -->--      \   -->--
32  *   /     \  /         /     \      \ /     \
33  * +-------+-------+-------+-------+-------+--------+
34  * | A AND | B AND | C AND | D END | B1 OR | B2 END |
35  * +-------+-------+-------+-------+-------+--------+
36  *                    \                      /
37  *                     --------<-POP---------
38  *
39  * where B is a virtual ematch referencing to sequence starting with B1.
40  *
41  * ==========================================================================
42  *
43  * How to write an ematch in 60 seconds
44  * ------------------------------------
45  *
46  *   1) Provide a matcher function:
47  *      static int my_match(struct sk_buff *skb, struct tcf_ematch *m,
48  *                          struct tcf_pkt_info *info)
49  *      {
50  *              struct mydata *d = (struct mydata *) m->data;
51  *
52  *              if (...matching goes here...)
53  *                      return 1;
54  *              else
55  *                      return 0;
56  *      }
57  *
58  *   2) Fill out a struct tcf_ematch_ops:
59  *      static struct tcf_ematch_ops my_ops = {
60  *              .kind = unique id,
61  *              .datalen = sizeof(struct mydata),
62  *              .match = my_match,
63  *              .owner = THIS_MODULE,
64  *      };
65  *
66  *   3) Register/Unregister your ematch:
67  *      static int __init init_my_ematch(void)
68  *      {
69  *              return tcf_em_register(&my_ops);
70  *      }
71  *
72  *      static void __exit exit_my_ematch(void)
73  *      {
74  *              return tcf_em_unregister(&my_ops);
75  *      }
76  *
77  *      module_init(init_my_ematch);
78  *      module_exit(exit_my_ematch);
79  *
80  *   4) By now you should have two more seconds left, barely enough to
81  *      open up a beer to watch the compilation going.
82  */
83
84 #include <linux/module.h>
85 #include <linux/types.h>
86 #include <linux/kernel.h>
87 #include <linux/errno.h>
88 #include <linux/rtnetlink.h>
89 #include <linux/skbuff.h>
90 #include <net/pkt_cls.h>
91
92 static LIST_HEAD(ematch_ops);
93 static DEFINE_RWLOCK(ematch_mod_lock);
94
95 static inline struct tcf_ematch_ops * tcf_em_lookup(u16 kind)
96 {
97         struct tcf_ematch_ops *e = NULL;
98
99         read_lock(&ematch_mod_lock);
100         list_for_each_entry(e, &ematch_ops, link) {
101                 if (kind == e->kind) {
102                         if (!try_module_get(e->owner))
103                                 e = NULL;
104                         read_unlock(&ematch_mod_lock);
105                         return e;
106                 }
107         }
108         read_unlock(&ematch_mod_lock);
109
110         return NULL;
111 }
112
113 /**
114  * tcf_em_register - register an extended match
115  *
116  * @ops: ematch operations lookup table
117  *
118  * This function must be called by ematches to announce their presence.
119  * The given @ops must have kind set to a unique identifier and the
120  * callback match() must be implemented. All other callbacks are optional
121  * and a fallback implementation is used instead.
122  *
123  * Returns -EEXISTS if an ematch of the same kind has already registered.
124  */
125 int tcf_em_register(struct tcf_ematch_ops *ops)
126 {
127         int err = -EEXIST;
128         struct tcf_ematch_ops *e;
129
130         if (ops->match == NULL)
131                 return -EINVAL;
132
133         write_lock(&ematch_mod_lock);
134         list_for_each_entry(e, &ematch_ops, link)
135                 if (ops->kind == e->kind)
136                         goto errout;
137
138         list_add_tail(&ops->link, &ematch_ops);
139         err = 0;
140 errout:
141         write_unlock(&ematch_mod_lock);
142         return err;
143 }
144 EXPORT_SYMBOL(tcf_em_register);
145
146 /**
147  * tcf_em_unregister - unregster and extended match
148  *
149  * @ops: ematch operations lookup table
150  *
151  * This function must be called by ematches to announce their disappearance
152  * for examples when the module gets unloaded. The @ops parameter must be
153  * the same as the one used for registration.
154  *
155  * Returns -ENOENT if no matching ematch was found.
156  */
157 int tcf_em_unregister(struct tcf_ematch_ops *ops)
158 {
159         int err = 0;
160         struct tcf_ematch_ops *e;
161
162         write_lock(&ematch_mod_lock);
163         list_for_each_entry(e, &ematch_ops, link) {
164                 if (e == ops) {
165                         list_del(&e->link);
166                         goto out;
167                 }
168         }
169
170         err = -ENOENT;
171 out:
172         write_unlock(&ematch_mod_lock);
173         return err;
174 }
175 EXPORT_SYMBOL(tcf_em_unregister);
176
177 static inline struct tcf_ematch * tcf_em_get_match(struct tcf_ematch_tree *tree,
178                                                    int index)
179 {
180         return &tree->matches[index];
181 }
182
183
184 static int tcf_em_validate(struct tcf_proto *tp,
185                            struct tcf_ematch_tree_hdr *tree_hdr,
186                            struct tcf_ematch *em, struct nlattr *nla, int idx)
187 {
188         int err = -EINVAL;
189         struct tcf_ematch_hdr *em_hdr = nla_data(nla);
190         int data_len = nla_len(nla) - sizeof(*em_hdr);
191         void *data = (void *) em_hdr + sizeof(*em_hdr);
192
193         if (!TCF_EM_REL_VALID(em_hdr->flags))
194                 goto errout;
195
196         if (em_hdr->kind == TCF_EM_CONTAINER) {
197                 /* Special ematch called "container", carries an index
198                  * referencing an external ematch sequence. */
199                 u32 ref;
200
201                 if (data_len < sizeof(ref))
202                         goto errout;
203                 ref = *(u32 *) data;
204
205                 if (ref >= tree_hdr->nmatches)
206                         goto errout;
207
208                 /* We do not allow backward jumps to avoid loops and jumps
209                  * to our own position are of course illegal. */
210                 if (ref <= idx)
211                         goto errout;
212
213
214                 em->data = ref;
215         } else {
216                 /* Note: This lookup will increase the module refcnt
217                  * of the ematch module referenced. In case of a failure,
218                  * a destroy function is called by the underlying layer
219                  * which automatically releases the reference again, therefore
220                  * the module MUST not be given back under any circumstances
221                  * here. Be aware, the destroy function assumes that the
222                  * module is held if the ops field is non zero. */
223                 em->ops = tcf_em_lookup(em_hdr->kind);
224
225                 if (em->ops == NULL) {
226                         err = -ENOENT;
227 #ifdef CONFIG_KMOD
228                         __rtnl_unlock();
229                         request_module("ematch-kind-%u", em_hdr->kind);
230                         rtnl_lock();
231                         em->ops = tcf_em_lookup(em_hdr->kind);
232                         if (em->ops) {
233                                 /* We dropped the RTNL mutex in order to
234                                  * perform the module load. Tell the caller
235                                  * to replay the request. */
236                                 module_put(em->ops->owner);
237                                 err = -EAGAIN;
238                         }
239 #endif
240                         goto errout;
241                 }
242
243                 /* ematch module provides expected length of data, so we
244                  * can do a basic sanity check. */
245                 if (em->ops->datalen && data_len < em->ops->datalen)
246                         goto errout;
247
248                 if (em->ops->change) {
249                         err = em->ops->change(tp, data, data_len, em);
250                         if (err < 0)
251                                 goto errout;
252                 } else if (data_len > 0) {
253                         /* ematch module doesn't provide an own change
254                          * procedure and expects us to allocate and copy
255                          * the ematch data.
256                          *
257                          * TCF_EM_SIMPLE may be specified stating that the
258                          * data only consists of a u32 integer and the module
259                          * does not expected a memory reference but rather
260                          * the value carried. */
261                         if (em_hdr->flags & TCF_EM_SIMPLE) {
262                                 if (data_len < sizeof(u32))
263                                         goto errout;
264                                 em->data = *(u32 *) data;
265                         } else {
266                                 void *v = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
267                                 if (v == NULL) {
268                                         err = -ENOBUFS;
269                                         goto errout;
270                                 }
271                                 em->data = (unsigned long) v;
272                         }
273                 }
274         }
275
276         em->matchid = em_hdr->matchid;
277         em->flags = em_hdr->flags;
278         em->datalen = data_len;
279
280         err = 0;
281 errout:
282         return err;
283 }
284
285 static const struct nla_policy em_policy[TCA_EMATCH_TREE_MAX + 1] = {
286         [TCA_EMATCH_TREE_HDR]   = { .len = sizeof(struct tcf_ematch_tree_hdr) },
287         [TCA_EMATCH_TREE_LIST]  = { .type = NLA_NESTED },
288 };
289
290 /**
291  * tcf_em_tree_validate - validate ematch config TLV and build ematch tree
292  *
293  * @tp: classifier kind handle
294  * @nla: ematch tree configuration TLV
295  * @tree: destination ematch tree variable to store the resulting
296  *        ematch tree.
297  *
298  * This function validates the given configuration TLV @nla and builds an
299  * ematch tree in @tree. The resulting tree must later be copied into
300  * the private classifier data using tcf_em_tree_change(). You MUST NOT
301  * provide the ematch tree variable of the private classifier data directly,
302  * the changes would not be locked properly.
303  *
304  * Returns a negative error code if the configuration TLV contains errors.
305  */
306 int tcf_em_tree_validate(struct tcf_proto *tp, struct nlattr *nla,
307                          struct tcf_ematch_tree *tree)
308 {
309         int idx, list_len, matches_len, err;
310         struct nlattr *tb[TCA_EMATCH_TREE_MAX + 1];
311         struct nlattr *rt_match, *rt_hdr, *rt_list;
312         struct tcf_ematch_tree_hdr *tree_hdr;
313         struct tcf_ematch *em;
314
315         if (!nla) {
316                 memset(tree, 0, sizeof(*tree));
317                 return 0;
318         }
319
320         err = nla_parse_nested(tb, TCA_EMATCH_TREE_MAX, nla, em_policy);
321         if (err < 0)
322                 goto errout;
323
324         err = -EINVAL;
325         rt_hdr = tb[TCA_EMATCH_TREE_HDR];
326         rt_list = tb[TCA_EMATCH_TREE_LIST];
327
328         if (rt_hdr == NULL || rt_list == NULL)
329                 goto errout;
330
331         tree_hdr = nla_data(rt_hdr);
332         memcpy(&tree->hdr, tree_hdr, sizeof(*tree_hdr));
333
334         rt_match = nla_data(rt_list);
335         list_len = nla_len(rt_list);
336         matches_len = tree_hdr->nmatches * sizeof(*em);
337
338         tree->matches = kzalloc(matches_len, GFP_KERNEL);
339         if (tree->matches == NULL)
340                 goto errout;
341
342         /* We do not use nla_parse_nested here because the maximum
343          * number of attributes is unknown. This saves us the allocation
344          * for a tb buffer which would serve no purpose at all.
345          *
346          * The array of rt attributes is parsed in the order as they are
347          * provided, their type must be incremental from 1 to n. Even
348          * if it does not serve any real purpose, a failure of sticking
349          * to this policy will result in parsing failure. */
350         for (idx = 0; nla_ok(rt_match, list_len); idx++) {
351                 err = -EINVAL;
352
353                 if (rt_match->nla_type != (idx + 1))
354                         goto errout_abort;
355
356                 if (idx >= tree_hdr->nmatches)
357                         goto errout_abort;
358
359                 if (nla_len(rt_match) < sizeof(struct tcf_ematch_hdr))
360                         goto errout_abort;
361
362                 em = tcf_em_get_match(tree, idx);
363
364                 err = tcf_em_validate(tp, tree_hdr, em, rt_match, idx);
365                 if (err < 0)
366                         goto errout_abort;
367
368                 rt_match = nla_next(rt_match, &list_len);
369         }
370
371         /* Check if the number of matches provided by userspace actually
372          * complies with the array of matches. The number was used for
373          * the validation of references and a mismatch could lead to
374          * undefined references during the matching process. */
375         if (idx != tree_hdr->nmatches) {
376                 err = -EINVAL;
377                 goto errout_abort;
378         }
379
380         err = 0;
381 errout:
382         return err;
383
384 errout_abort:
385         tcf_em_tree_destroy(tp, tree);
386         return err;
387 }
388 EXPORT_SYMBOL(tcf_em_tree_validate);
389
390 /**
391  * tcf_em_tree_destroy - destroy an ematch tree
392  *
393  * @tp: classifier kind handle
394  * @tree: ematch tree to be deleted
395  *
396  * This functions destroys an ematch tree previously created by
397  * tcf_em_tree_validate()/tcf_em_tree_change(). You must ensure that
398  * the ematch tree is not in use before calling this function.
399  */
400 void tcf_em_tree_destroy(struct tcf_proto *tp, struct tcf_ematch_tree *tree)
401 {
402         int i;
403
404         if (tree->matches == NULL)
405                 return;
406
407         for (i = 0; i < tree->hdr.nmatches; i++) {
408                 struct tcf_ematch *em = tcf_em_get_match(tree, i);
409
410                 if (em->ops) {
411                         if (em->ops->destroy)
412                                 em->ops->destroy(tp, em);
413                         else if (!tcf_em_is_simple(em) && em->data)
414                                 kfree((void *) em->data);
415                         module_put(em->ops->owner);
416                 }
417         }
418
419         tree->hdr.nmatches = 0;
420         kfree(tree->matches);
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(tcf_em_tree_destroy);
423
424 /**
425  * tcf_em_tree_dump - dump ematch tree into a rtnl message
426  *
427  * @skb: skb holding the rtnl message
428  * @t: ematch tree to be dumped
429  * @tlv: TLV type to be used to encapsulate the tree
430  *
431  * This function dumps a ematch tree into a rtnl message. It is valid to
432  * call this function while the ematch tree is in use.
433  *
434  * Returns -1 if the skb tailroom is insufficient.
435  */
436 int tcf_em_tree_dump(struct sk_buff *skb, struct tcf_ematch_tree *tree, int tlv)
437 {
438         int i;
439         u8 *tail;
440         struct nlattr *top_start;
441         struct nlattr *list_start;
442
443         top_start = nla_nest_start(skb, tlv);
444         if (top_start == NULL)
445                 goto nla_put_failure;
446
447         NLA_PUT(skb, TCA_EMATCH_TREE_HDR, sizeof(tree->hdr), &tree->hdr);
448
449         list_start = nla_nest_start(skb, TCA_EMATCH_TREE_LIST);
450         if (list_start == NULL)
451                 goto nla_put_failure;
452
453         tail = skb_tail_pointer(skb);
454         for (i = 0; i < tree->hdr.nmatches; i++) {
455                 struct nlattr *match_start = (struct nlattr *)tail;
456                 struct tcf_ematch *em = tcf_em_get_match(tree, i);
457                 struct tcf_ematch_hdr em_hdr = {
458                         .kind = em->ops ? em->ops->kind : TCF_EM_CONTAINER,
459                         .matchid = em->matchid,
460                         .flags = em->flags
461                 };
462
463                 NLA_PUT(skb, i+1, sizeof(em_hdr), &em_hdr);
464
465                 if (em->ops && em->ops->dump) {
466                         if (em->ops->dump(skb, em) < 0)
467                                 goto nla_put_failure;
468                 } else if (tcf_em_is_container(em) || tcf_em_is_simple(em)) {
469                         u32 u = em->data;
470                         nla_put_nohdr(skb, sizeof(u), &u);
471                 } else if (em->datalen > 0)
472                         nla_put_nohdr(skb, em->datalen, (void *) em->data);
473
474                 tail = skb_tail_pointer(skb);
475                 match_start->nla_len = tail - (u8 *)match_start;
476         }
477
478         nla_nest_end(skb, list_start);
479         nla_nest_end(skb, top_start);
480
481         return 0;
482
483 nla_put_failure:
484         return -1;
485 }
486 EXPORT_SYMBOL(tcf_em_tree_dump);
487
488 static inline int tcf_em_match(struct sk_buff *skb, struct tcf_ematch *em,
489                                struct tcf_pkt_info *info)
490 {
491         int r = em->ops->match(skb, em, info);
492         return tcf_em_is_inverted(em) ? !r : r;
493 }
494
495 /* Do not use this function directly, use tcf_em_tree_match instead */
496 int __tcf_em_tree_match(struct sk_buff *skb, struct tcf_ematch_tree *tree,
497                         struct tcf_pkt_info *info)
498 {
499         int stackp = 0, match_idx = 0, res = 0;
500         struct tcf_ematch *cur_match;
501         int stack[CONFIG_NET_EMATCH_STACK];
502
503 proceed:
504         while (match_idx < tree->hdr.nmatches) {
505                 cur_match = tcf_em_get_match(tree, match_idx);
506
507                 if (tcf_em_is_container(cur_match)) {
508                         if (unlikely(stackp >= CONFIG_NET_EMATCH_STACK))
509                                 goto stack_overflow;
510
511                         stack[stackp++] = match_idx;
512                         match_idx = cur_match->data;
513                         goto proceed;
514                 }
515
516                 res = tcf_em_match(skb, cur_match, info);
517
518                 if (tcf_em_early_end(cur_match, res))
519                         break;
520
521                 match_idx++;
522         }
523
524 pop_stack:
525         if (stackp > 0) {
526                 match_idx = stack[--stackp];
527                 cur_match = tcf_em_get_match(tree, match_idx);
528
529                 if (tcf_em_early_end(cur_match, res))
530                         goto pop_stack;
531                 else {
532                         match_idx++;
533                         goto proceed;
534                 }
535         }
536
537         return res;
538
539 stack_overflow:
540         if (net_ratelimit())
541                 printk("Local stack overflow, increase NET_EMATCH_STACK\n");
542         return -1;
543 }
544 EXPORT_SYMBOL(__tcf_em_tree_match);