netfilter: ipset: references are protected by rwlock instead of mutex
Jozsef Kadlecsik [Mon, 4 Apr 2011 13:19:25 +0000 (15:19 +0200)]
The timeout variant of the list:set type must reference the member sets.
However, its garbage collector runs at timer interrupt so the mutex
protection of the references is a no go. Therefore the reference protection
is converted to rwlock.

Signed-off-by: Jozsef Kadlecsik <kadlec@blackhole.kfki.hu>
Signed-off-by: Patrick McHardy <kaber@trash.net>

include/linux/netfilter/ipset/ip_set.h
include/linux/netfilter/ipset/ip_set_ahash.h
net/netfilter/ipset/ip_set_bitmap_ip.c
net/netfilter/ipset/ip_set_bitmap_ipmac.c
net/netfilter/ipset/ip_set_bitmap_port.c
net/netfilter/ipset/ip_set_core.c
net/netfilter/ipset/ip_set_list_set.c

index ec333d8..5a262e3 100644 (file)
@@ -293,7 +293,7 @@ struct ip_set {
        /* Lock protecting the set data */
        rwlock_t lock;
        /* References to the set */
-       atomic_t ref;
+       u32 ref;
        /* The core set type */
        struct ip_set_type *type;
        /* The type variant doing the real job */
index ec9d9be..a0196ac 100644 (file)
@@ -515,8 +515,7 @@ type_pf_head(struct ip_set *set, struct sk_buff *skb)
        if (h->netmask != HOST_MASK)
                NLA_PUT_U8(skb, IPSET_ATTR_NETMASK, h->netmask);
 #endif
-       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES,
-                     htonl(atomic_read(&set->ref) - 1));
+       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES, htonl(set->ref - 1));
        NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_MEMSIZE, htonl(memsize));
        if (with_timeout(h->timeout))
                NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_TIMEOUT, htonl(h->timeout));
index bca9699..a113ff0 100644 (file)
@@ -338,8 +338,7 @@ bitmap_ip_head(struct ip_set *set, struct sk_buff *skb)
        NLA_PUT_IPADDR4(skb, IPSET_ATTR_IP_TO, htonl(map->last_ip));
        if (map->netmask != 32)
                NLA_PUT_U8(skb, IPSET_ATTR_NETMASK, map->netmask);
-       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES,
-                     htonl(atomic_read(&set->ref) - 1));
+       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES, htonl(set->ref - 1));
        NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_MEMSIZE,
                      htonl(sizeof(*map) + map->memsize));
        if (with_timeout(map->timeout))
index 5e79017..00a3324 100644 (file)
@@ -434,8 +434,7 @@ bitmap_ipmac_head(struct ip_set *set, struct sk_buff *skb)
                goto nla_put_failure;
        NLA_PUT_IPADDR4(skb, IPSET_ATTR_IP, htonl(map->first_ip));
        NLA_PUT_IPADDR4(skb, IPSET_ATTR_IP_TO, htonl(map->last_ip));
-       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES,
-                     htonl(atomic_read(&set->ref) - 1));
+       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES, htonl(set->ref - 1));
        NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_MEMSIZE,
                      htonl(sizeof(*map)
                            + (map->last_ip - map->first_ip + 1) * map->dsize));
index 165f09b..6b38eb8 100644 (file)
@@ -320,8 +320,7 @@ bitmap_port_head(struct ip_set *set, struct sk_buff *skb)
                goto nla_put_failure;
        NLA_PUT_NET16(skb, IPSET_ATTR_PORT, htons(map->first_port));
        NLA_PUT_NET16(skb, IPSET_ATTR_PORT_TO, htons(map->last_port));
-       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES,
-                     htonl(atomic_read(&set->ref) - 1));
+       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES, htonl(set->ref - 1));
        NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_MEMSIZE,
                      htonl(sizeof(*map) + map->memsize));
        if (with_timeout(map->timeout))
index d6b4823..e88ac3c 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@
 
 static LIST_HEAD(ip_set_type_list);            /* all registered set types */
 static DEFINE_MUTEX(ip_set_type_mutex);                /* protects ip_set_type_list */
+static DEFINE_RWLOCK(ip_set_ref_lock);         /* protects the set refs */
 
 static struct ip_set **ip_set_list;            /* all individual sets */
 static ip_set_id_t ip_set_max = CONFIG_IP_SET_MAX; /* max number of sets */
@@ -301,13 +302,18 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_set_get_ipaddr6);
 static inline void
 __ip_set_get(ip_set_id_t index)
 {
-       atomic_inc(&ip_set_list[index]->ref);
+       write_lock_bh(&ip_set_ref_lock);
+       ip_set_list[index]->ref++;
+       write_unlock_bh(&ip_set_ref_lock);
 }
 
 static inline void
 __ip_set_put(ip_set_id_t index)
 {
-       atomic_dec(&ip_set_list[index]->ref);
+       write_lock_bh(&ip_set_ref_lock);
+       BUG_ON(ip_set_list[index]->ref == 0);
+       ip_set_list[index]->ref--;
+       write_unlock_bh(&ip_set_ref_lock);
 }
 
 /*
@@ -324,7 +330,7 @@ ip_set_test(ip_set_id_t index, const struct sk_buff *skb,
        struct ip_set *set = ip_set_list[index];
        int ret = 0;
 
-       BUG_ON(set == NULL || atomic_read(&set->ref) == 0);
+       BUG_ON(set == NULL);
        pr_debug("set %s, index %u\n", set->name, index);
 
        if (dim < set->type->dimension ||
@@ -356,7 +362,7 @@ ip_set_add(ip_set_id_t index, const struct sk_buff *skb,
        struct ip_set *set = ip_set_list[index];
        int ret;
 
-       BUG_ON(set == NULL || atomic_read(&set->ref) == 0);
+       BUG_ON(set == NULL);
        pr_debug("set %s, index %u\n", set->name, index);
 
        if (dim < set->type->dimension ||
@@ -378,7 +384,7 @@ ip_set_del(ip_set_id_t index, const struct sk_buff *skb,
        struct ip_set *set = ip_set_list[index];
        int ret = 0;
 
-       BUG_ON(set == NULL || atomic_read(&set->ref) == 0);
+       BUG_ON(set == NULL);
        pr_debug("set %s, index %u\n", set->name, index);
 
        if (dim < set->type->dimension ||
@@ -397,7 +403,6 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_set_del);
  * Find set by name, reference it once. The reference makes sure the
  * thing pointed to, does not go away under our feet.
  *
- * The nfnl mutex must already be activated.
  */
 ip_set_id_t
 ip_set_get_byname(const char *name, struct ip_set **set)
@@ -423,15 +428,12 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_set_get_byname);
  * reference count by 1. The caller shall not assume the index
  * to be valid, after calling this function.
  *
- * The nfnl mutex must already be activated.
  */
 void
 ip_set_put_byindex(ip_set_id_t index)
 {
-       if (ip_set_list[index] != NULL) {
-               BUG_ON(atomic_read(&ip_set_list[index]->ref) == 0);
+       if (ip_set_list[index] != NULL)
                __ip_set_put(index);
-       }
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_set_put_byindex);
 
@@ -441,7 +443,6 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_set_put_byindex);
  * can't be destroyed. The set cannot be renamed due to
  * the referencing either.
  *
- * The nfnl mutex must already be activated.
  */
 const char *
 ip_set_name_byindex(ip_set_id_t index)
@@ -449,7 +450,7 @@ ip_set_name_byindex(ip_set_id_t index)
        const struct ip_set *set = ip_set_list[index];
 
        BUG_ON(set == NULL);
-       BUG_ON(atomic_read(&set->ref) == 0);
+       BUG_ON(set->ref == 0);
 
        /* Referenced, so it's safe */
        return set->name;
@@ -515,10 +516,7 @@ void
 ip_set_nfnl_put(ip_set_id_t index)
 {
        nfnl_lock();
-       if (ip_set_list[index] != NULL) {
-               BUG_ON(atomic_read(&ip_set_list[index]->ref) == 0);
-               __ip_set_put(index);
-       }
+       ip_set_put_byindex(index);
        nfnl_unlock();
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_set_nfnl_put);
@@ -526,7 +524,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_set_nfnl_put);
 /*
  * Communication protocol with userspace over netlink.
  *
- * We already locked by nfnl_lock.
+ * The commands are serialized by the nfnl mutex.
  */
 
 static inline bool
@@ -657,7 +655,6 @@ ip_set_create(struct sock *ctnl, struct sk_buff *skb,
                return -ENOMEM;
        rwlock_init(&set->lock);
        strlcpy(set->name, name, IPSET_MAXNAMELEN);
-       atomic_set(&set->ref, 0);
        set->family = family;
 
        /*
@@ -690,8 +687,8 @@ ip_set_create(struct sock *ctnl, struct sk_buff *skb,
 
        /*
         * Here, we have a valid, constructed set and we are protected
-        * by nfnl_lock. Find the first free index in ip_set_list and
-        * check clashing.
+        * by the nfnl mutex. Find the first free index in ip_set_list
+        * and check clashing.
         */
        if ((ret = find_free_id(set->name, &index, &clash)) != 0) {
                /* If this is the same set and requested, ignore error */
@@ -751,31 +748,51 @@ ip_set_destroy(struct sock *ctnl, struct sk_buff *skb,
               const struct nlattr * const attr[])
 {
        ip_set_id_t i;
+       int ret = 0;
 
        if (unlikely(protocol_failed(attr)))
                return -IPSET_ERR_PROTOCOL;
 
-       /* References are protected by the nfnl mutex */
+       /* Commands are serialized and references are
+        * protected by the ip_set_ref_lock.
+        * External systems (i.e. xt_set) must call
+        * ip_set_put|get_nfnl_* functions, that way we
+        * can safely check references here.
+        *
+        * list:set timer can only decrement the reference
+        * counter, so if it's already zero, we can proceed
+        * without holding the lock.
+        */
+       read_lock_bh(&ip_set_ref_lock);
        if (!attr[IPSET_ATTR_SETNAME]) {
                for (i = 0; i < ip_set_max; i++) {
-                       if (ip_set_list[i] != NULL &&
-                           (atomic_read(&ip_set_list[i]->ref)))
-                               return -IPSET_ERR_BUSY;
+                       if (ip_set_list[i] != NULL && ip_set_list[i]->ref) {
+                               ret = IPSET_ERR_BUSY;
+                               goto out;
+                       }
                }
+               read_unlock_bh(&ip_set_ref_lock);
                for (i = 0; i < ip_set_max; i++) {
                        if (ip_set_list[i] != NULL)
                                ip_set_destroy_set(i);
                }
        } else {
                i = find_set_id(nla_data(attr[IPSET_ATTR_SETNAME]));
-               if (i == IPSET_INVALID_ID)
-                       return -ENOENT;
-               else if (atomic_read(&ip_set_list[i]->ref))
-                       return -IPSET_ERR_BUSY;
+               if (i == IPSET_INVALID_ID) {
+                       ret = -ENOENT;
+                       goto out;
+               } else if (ip_set_list[i]->ref) {
+                       ret = -IPSET_ERR_BUSY;
+                       goto out;
+               }
+               read_unlock_bh(&ip_set_ref_lock);
 
                ip_set_destroy_set(i);
        }
        return 0;
+out:
+       read_unlock_bh(&ip_set_ref_lock);
+       return ret;
 }
 
 /* Flush sets */
@@ -834,6 +851,7 @@ ip_set_rename(struct sock *ctnl, struct sk_buff *skb,
        struct ip_set *set;
        const char *name2;
        ip_set_id_t i;
+       int ret = 0;
 
        if (unlikely(protocol_failed(attr) ||
                     attr[IPSET_ATTR_SETNAME] == NULL ||
@@ -843,25 +861,33 @@ ip_set_rename(struct sock *ctnl, struct sk_buff *skb,
        set = find_set(nla_data(attr[IPSET_ATTR_SETNAME]));
        if (set == NULL)
                return -ENOENT;
-       if (atomic_read(&set->ref) != 0)
-               return -IPSET_ERR_REFERENCED;
+
+       read_lock_bh(&ip_set_ref_lock);
+       if (set->ref != 0) {
+               ret = -IPSET_ERR_REFERENCED;
+               goto out;
+       }
 
        name2 = nla_data(attr[IPSET_ATTR_SETNAME2]);
        for (i = 0; i < ip_set_max; i++) {
                if (ip_set_list[i] != NULL &&
-                   STREQ(ip_set_list[i]->name, name2))
-                       return -IPSET_ERR_EXIST_SETNAME2;
+                   STREQ(ip_set_list[i]->name, name2)) {
+                       ret = -IPSET_ERR_EXIST_SETNAME2;
+                       goto out;
+               }
        }
        strncpy(set->name, name2, IPSET_MAXNAMELEN);
 
-       return 0;
+out:
+       read_unlock_bh(&ip_set_ref_lock);
+       return ret;
 }
 
 /* Swap two sets so that name/index points to the other.
  * References and set names are also swapped.
  *
- * We are protected by the nfnl mutex and references are
- * manipulated only by holding the mutex. The kernel interfaces
+ * The commands are serialized by the nfnl mutex and references are
+ * protected by the ip_set_ref_lock. The kernel interfaces
  * do not hold the mutex but the pointer settings are atomic
  * so the ip_set_list always contains valid pointers to the sets.
  */
@@ -874,7 +900,6 @@ ip_set_swap(struct sock *ctnl, struct sk_buff *skb,
        struct ip_set *from, *to;
        ip_set_id_t from_id, to_id;
        char from_name[IPSET_MAXNAMELEN];
-       u32 from_ref;
 
        if (unlikely(protocol_failed(attr) ||
                     attr[IPSET_ATTR_SETNAME] == NULL ||
@@ -899,17 +924,15 @@ ip_set_swap(struct sock *ctnl, struct sk_buff *skb,
              from->type->family == to->type->family))
                return -IPSET_ERR_TYPE_MISMATCH;
 
-       /* No magic here: ref munging protected by the nfnl_lock */
        strncpy(from_name, from->name, IPSET_MAXNAMELEN);
-       from_ref = atomic_read(&from->ref);
-
        strncpy(from->name, to->name, IPSET_MAXNAMELEN);
-       atomic_set(&from->ref, atomic_read(&to->ref));
        strncpy(to->name, from_name, IPSET_MAXNAMELEN);
-       atomic_set(&to->ref, from_ref);
 
+       write_lock_bh(&ip_set_ref_lock);
+       swap(from->ref, to->ref);
        ip_set_list[from_id] = to;
        ip_set_list[to_id] = from;
+       write_unlock_bh(&ip_set_ref_lock);
 
        return 0;
 }
@@ -926,7 +949,7 @@ ip_set_dump_done(struct netlink_callback *cb)
 {
        if (cb->args[2]) {
                pr_debug("release set %s\n", ip_set_list[cb->args[1]]->name);
-               __ip_set_put((ip_set_id_t) cb->args[1]);
+               ip_set_put_byindex((ip_set_id_t) cb->args[1]);
        }
        return 0;
 }
@@ -1068,7 +1091,7 @@ release_refcount:
        /* If there was an error or set is done, release set */
        if (ret || !cb->args[2]) {
                pr_debug("release set %s\n", ip_set_list[index]->name);
-               __ip_set_put(index);
+               ip_set_put_byindex(index);
        }
 
        /* If we dump all sets, continue with dumping last ones */
index f4a46c0..e9159e9 100644 (file)
@@ -366,8 +366,7 @@ list_set_head(struct ip_set *set, struct sk_buff *skb)
        NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_SIZE, htonl(map->size));
        if (with_timeout(map->timeout))
                NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_TIMEOUT, htonl(map->timeout));
-       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES,
-                     htonl(atomic_read(&set->ref) - 1));
+       NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES, htonl(set->ref - 1));
        NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_MEMSIZE,
                      htonl(sizeof(*map) + map->size * map->dsize));
        ipset_nest_end(skb, nested);
@@ -457,8 +456,7 @@ list_set_gc(unsigned long ul_set)
        struct list_set *map = set->data;
        struct set_telem *e;
        u32 i;
-       
-       /* nfnl_lock should be called */
+
        write_lock_bh(&set->lock);
        for (i = 0; i < map->size; i++) {
                e = list_set_telem(map, i);