Delay struct net freeing while there's a sysfs instance refering to it
[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 <linux/proc_fs.h>
12 #include <linux/file.h>
13 #include <net/net_namespace.h>
14 #include <net/netns/generic.h>
15
16 /*
17  *      Our network namespace constructor/destructor lists
18  */
19
20 static LIST_HEAD(pernet_list);
21 static struct list_head *first_device = &pernet_list;
22 static DEFINE_MUTEX(net_mutex);
23
24 LIST_HEAD(net_namespace_list);
25 EXPORT_SYMBOL_GPL(net_namespace_list);
26
27 struct net init_net;
28 EXPORT_SYMBOL(init_net);
29
30 #define INITIAL_NET_GEN_PTRS    13 /* +1 for len +2 for rcu_head */
31
32 static int net_assign_generic(struct net *net, int id, void *data)
33 {
34         struct net_generic *ng, *old_ng;
35
36         BUG_ON(!mutex_is_locked(&net_mutex));
37         BUG_ON(id == 0);
38
39         old_ng = rcu_dereference_protected(net->gen,
40                                            lockdep_is_held(&net_mutex));
41         ng = old_ng;
42         if (old_ng->len >= id)
43                 goto assign;
44
45         ng = kzalloc(sizeof(struct net_generic) +
46                         id * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
47         if (ng == NULL)
48                 return -ENOMEM;
49
50         /*
51          * Some synchronisation notes:
52          *
53          * The net_generic explores the net->gen array inside rcu
54          * read section. Besides once set the net->gen->ptr[x]
55          * pointer never changes (see rules in netns/generic.h).
56          *
57          * That said, we simply duplicate this array and schedule
58          * the old copy for kfree after a grace period.
59          */
60
61         ng->len = id;
62         memcpy(&ng->ptr, &old_ng->ptr, old_ng->len * sizeof(void*));
63
64         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
65         kfree_rcu(old_ng, rcu);
66 assign:
67         ng->ptr[id - 1] = data;
68         return 0;
69 }
70
71 static int ops_init(const struct pernet_operations *ops, struct net *net)
72 {
73         int err;
74         if (ops->id && ops->size) {
75                 void *data = kzalloc(ops->size, GFP_KERNEL);
76                 if (!data)
77                         return -ENOMEM;
78
79                 err = net_assign_generic(net, *ops->id, data);
80                 if (err) {
81                         kfree(data);
82                         return err;
83                 }
84         }
85         if (ops->init)
86                 return ops->init(net);
87         return 0;
88 }
89
90 static void ops_free(const struct pernet_operations *ops, struct net *net)
91 {
92         if (ops->id && ops->size) {
93                 int id = *ops->id;
94                 kfree(net_generic(net, id));
95         }
96 }
97
98 static void ops_exit_list(const struct pernet_operations *ops,
99                           struct list_head *net_exit_list)
100 {
101         struct net *net;
102         if (ops->exit) {
103                 list_for_each_entry(net, net_exit_list, exit_list)
104                         ops->exit(net);
105         }
106         if (ops->exit_batch)
107                 ops->exit_batch(net_exit_list);
108 }
109
110 static void ops_free_list(const struct pernet_operations *ops,
111                           struct list_head *net_exit_list)
112 {
113         struct net *net;
114         if (ops->size && ops->id) {
115                 list_for_each_entry(net, net_exit_list, exit_list)
116                         ops_free(ops, net);
117         }
118 }
119
120 /*
121  * setup_net runs the initializers for the network namespace object.
122  */
123 static __net_init int setup_net(struct net *net)
124 {
125         /* Must be called with net_mutex held */
126         const struct pernet_operations *ops, *saved_ops;
127         int error = 0;
128         LIST_HEAD(net_exit_list);
129
130         atomic_set(&net->count, 1);
131         atomic_set(&net->passive, 1);
132
133 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
134         atomic_set(&net->use_count, 0);
135 #endif
136
137         list_for_each_entry(ops, &pernet_list, list) {
138                 error = ops_init(ops, net);
139                 if (error < 0)
140                         goto out_undo;
141         }
142 out:
143         return error;
144
145 out_undo:
146         /* Walk through the list backwards calling the exit functions
147          * for the pernet modules whose init functions did not fail.
148          */
149         list_add(&net->exit_list, &net_exit_list);
150         saved_ops = ops;
151         list_for_each_entry_continue_reverse(ops, &pernet_list, list)
152                 ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
153
154         ops = saved_ops;
155         list_for_each_entry_continue_reverse(ops, &pernet_list, list)
156                 ops_free_list(ops, &net_exit_list);
157
158         rcu_barrier();
159         goto out;
160 }
161
162 static struct net_generic *net_alloc_generic(void)
163 {
164         struct net_generic *ng;
165         size_t generic_size = sizeof(struct net_generic) +
166                 INITIAL_NET_GEN_PTRS * sizeof(void *);
167
168         ng = kzalloc(generic_size, GFP_KERNEL);
169         if (ng)
170                 ng->len = INITIAL_NET_GEN_PTRS;
171
172         return ng;
173 }
174
175 #ifdef CONFIG_NET_NS
176 static struct kmem_cache *net_cachep;
177 static struct workqueue_struct *netns_wq;
178
179 static struct net *net_alloc(void)
180 {
181         struct net *net = NULL;
182         struct net_generic *ng;
183
184         ng = net_alloc_generic();
185         if (!ng)
186                 goto out;
187
188         net = kmem_cache_zalloc(net_cachep, GFP_KERNEL);
189         if (!net)
190                 goto out_free;
191
192         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
193 out:
194         return net;
195
196 out_free:
197         kfree(ng);
198         goto out;
199 }
200
201 static void net_free(struct net *net)
202 {
203 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
204         if (unlikely(atomic_read(&net->use_count) != 0)) {
205                 printk(KERN_EMERG "network namespace not free! Usage: %d\n",
206                         atomic_read(&net->use_count));
207                 return;
208         }
209 #endif
210         kfree(net->gen);
211         kmem_cache_free(net_cachep, net);
212 }
213
214 void net_drop_ns(void *p)
215 {
216         struct net *ns = p;
217         if (ns && atomic_dec_and_test(&ns->passive))
218                 net_free(ns);
219 }
220
221 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
222 {
223         struct net *net;
224         int rv;
225
226         if (!(flags & CLONE_NEWNET))
227                 return get_net(old_net);
228
229         net = net_alloc();
230         if (!net)
231                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
232         mutex_lock(&net_mutex);
233         rv = setup_net(net);
234         if (rv == 0) {
235                 rtnl_lock();
236                 list_add_tail_rcu(&net->list, &net_namespace_list);
237                 rtnl_unlock();
238         }
239         mutex_unlock(&net_mutex);
240         if (rv < 0) {
241                 net_drop_ns(net);
242                 return ERR_PTR(rv);
243         }
244         return net;
245 }
246
247 static DEFINE_SPINLOCK(cleanup_list_lock);
248 static LIST_HEAD(cleanup_list);  /* Must hold cleanup_list_lock to touch */
249
250 static void cleanup_net(struct work_struct *work)
251 {
252         const struct pernet_operations *ops;
253         struct net *net, *tmp;
254         LIST_HEAD(net_kill_list);
255         LIST_HEAD(net_exit_list);
256
257         /* Atomically snapshot the list of namespaces to cleanup */
258         spin_lock_irq(&cleanup_list_lock);
259         list_replace_init(&cleanup_list, &net_kill_list);
260         spin_unlock_irq(&cleanup_list_lock);
261
262         mutex_lock(&net_mutex);
263
264         /* Don't let anyone else find us. */
265         rtnl_lock();
266         list_for_each_entry(net, &net_kill_list, cleanup_list) {
267                 list_del_rcu(&net->list);
268                 list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
269         }
270         rtnl_unlock();
271
272         /*
273          * Another CPU might be rcu-iterating the list, wait for it.
274          * This needs to be before calling the exit() notifiers, so
275          * the rcu_barrier() below isn't sufficient alone.
276          */
277         synchronize_rcu();
278
279         /* Run all of the network namespace exit methods */
280         list_for_each_entry_reverse(ops, &pernet_list, list)
281                 ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
282
283         /* Free the net generic variables */
284         list_for_each_entry_reverse(ops, &pernet_list, list)
285                 ops_free_list(ops, &net_exit_list);
286
287         mutex_unlock(&net_mutex);
288
289         /* Ensure there are no outstanding rcu callbacks using this
290          * network namespace.
291          */
292         rcu_barrier();
293
294         /* Finally it is safe to free my network namespace structure */
295         list_for_each_entry_safe(net, tmp, &net_exit_list, exit_list) {
296                 list_del_init(&net->exit_list);
297                 net_drop_ns(net);
298         }
299 }
300 static DECLARE_WORK(net_cleanup_work, cleanup_net);
301
302 void __put_net(struct net *net)
303 {
304         /* Cleanup the network namespace in process context */
305         unsigned long flags;
306
307         spin_lock_irqsave(&cleanup_list_lock, flags);
308         list_add(&net->cleanup_list, &cleanup_list);
309         spin_unlock_irqrestore(&cleanup_list_lock, flags);
310
311         queue_work(netns_wq, &net_cleanup_work);
312 }
313 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_net);
314
315 struct net *get_net_ns_by_fd(int fd)
316 {
317         struct proc_inode *ei;
318         struct file *file;
319         struct net *net;
320
321         net = ERR_PTR(-EINVAL);
322         file = proc_ns_fget(fd);
323         if (!file)
324                 goto out;
325
326         ei = PROC_I(file->f_dentry->d_inode);
327         if (ei->ns_ops != &netns_operations)
328                 goto out;
329
330         net = get_net(ei->ns);
331 out:
332         if (file)
333                 fput(file);
334         return net;
335 }
336
337 #else
338 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
339 {
340         if (flags & CLONE_NEWNET)
341                 return ERR_PTR(-EINVAL);
342         return old_net;
343 }
344
345 struct net *get_net_ns_by_fd(int fd)
346 {
347         return ERR_PTR(-EINVAL);
348 }
349 #endif
350
351 struct net *get_net_ns_by_pid(pid_t pid)
352 {
353         struct task_struct *tsk;
354         struct net *net;
355
356         /* Lookup the network namespace */
357         net = ERR_PTR(-ESRCH);
358         rcu_read_lock();
359         tsk = find_task_by_vpid(pid);
360         if (tsk) {
361                 struct nsproxy *nsproxy;
362                 nsproxy = task_nsproxy(tsk);
363                 if (nsproxy)
364                         net = get_net(nsproxy->net_ns);
365         }
366         rcu_read_unlock();
367         return net;
368 }
369 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_net_ns_by_pid);
370
371 static int __init net_ns_init(void)
372 {
373         struct net_generic *ng;
374
375 #ifdef CONFIG_NET_NS
376         net_cachep = kmem_cache_create("net_namespace", sizeof(struct net),
377                                         SMP_CACHE_BYTES,
378                                         SLAB_PANIC, NULL);
379
380         /* Create workqueue for cleanup */
381         netns_wq = create_singlethread_workqueue("netns");
382         if (!netns_wq)
383                 panic("Could not create netns workq");
384 #endif
385
386         ng = net_alloc_generic();
387         if (!ng)
388                 panic("Could not allocate generic netns");
389
390         rcu_assign_pointer(init_net.gen, ng);
391
392         mutex_lock(&net_mutex);
393         if (setup_net(&init_net))
394                 panic("Could not setup the initial network namespace");
395
396         rtnl_lock();
397         list_add_tail_rcu(&init_net.list, &net_namespace_list);
398         rtnl_unlock();
399
400         mutex_unlock(&net_mutex);
401
402         return 0;
403 }
404
405 pure_initcall(net_ns_init);
406
407 #ifdef CONFIG_NET_NS
408 static int __register_pernet_operations(struct list_head *list,
409                                         struct pernet_operations *ops)
410 {
411         struct net *net;
412         int error;
413         LIST_HEAD(net_exit_list);
414
415         list_add_tail(&ops->list, list);
416         if (ops->init || (ops->id && ops->size)) {
417                 for_each_net(net) {
418                         error = ops_init(ops, net);
419                         if (error)
420                                 goto out_undo;
421                         list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
422                 }
423         }
424         return 0;
425
426 out_undo:
427         /* If I have an error cleanup all namespaces I initialized */
428         list_del(&ops->list);
429         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
430         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
431         return error;
432 }
433
434 static void __unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
435 {
436         struct net *net;
437         LIST_HEAD(net_exit_list);
438
439         list_del(&ops->list);
440         for_each_net(net)
441                 list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
442         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
443         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
444 }
445
446 #else
447
448 static int __register_pernet_operations(struct list_head *list,
449                                         struct pernet_operations *ops)
450 {
451         int err = 0;
452         err = ops_init(ops, &init_net);
453         if (err)
454                 ops_free(ops, &init_net);
455         return err;
456         
457 }
458
459 static void __unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
460 {
461         LIST_HEAD(net_exit_list);
462         list_add(&init_net.exit_list, &net_exit_list);
463         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
464         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
465 }
466
467 #endif /* CONFIG_NET_NS */
468
469 static DEFINE_IDA(net_generic_ids);
470
471 static int register_pernet_operations(struct list_head *list,
472                                       struct pernet_operations *ops)
473 {
474         int error;
475
476         if (ops->id) {
477 again:
478                 error = ida_get_new_above(&net_generic_ids, 1, ops->id);
479                 if (error < 0) {
480                         if (error == -EAGAIN) {
481                                 ida_pre_get(&net_generic_ids, GFP_KERNEL);
482                                 goto again;
483                         }
484                         return error;
485                 }
486         }
487         error = __register_pernet_operations(list, ops);
488         if (error) {
489                 rcu_barrier();
490                 if (ops->id)
491                         ida_remove(&net_generic_ids, *ops->id);
492         }
493
494         return error;
495 }
496
497 static void unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
498 {
499         
500         __unregister_pernet_operations(ops);
501         rcu_barrier();
502         if (ops->id)
503                 ida_remove(&net_generic_ids, *ops->id);
504 }
505
506 /**
507  *      register_pernet_subsys - register a network namespace subsystem
508  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
509  *
510  *      Register a subsystem which has init and exit functions
511  *      that are called when network namespaces are created and
512  *      destroyed respectively.
513  *
514  *      When registered all network namespace init functions are
515  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
516  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
517  *
518  *      When a new network namespace is created all of the init
519  *      methods are called in the order in which they were registered.
520  *
521  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
522  *      are called in the reverse of the order with which they were
523  *      registered.
524  */
525 int register_pernet_subsys(struct pernet_operations *ops)
526 {
527         int error;
528         mutex_lock(&net_mutex);
529         error =  register_pernet_operations(first_device, ops);
530         mutex_unlock(&net_mutex);
531         return error;
532 }
533 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_subsys);
534
535 /**
536  *      unregister_pernet_subsys - unregister a network namespace subsystem
537  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
538  *
539  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
540  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
541  *      addition run the exit method for all existing network
542  *      namespaces.
543  */
544 void unregister_pernet_subsys(struct pernet_operations *ops)
545 {
546         mutex_lock(&net_mutex);
547         unregister_pernet_operations(ops);
548         mutex_unlock(&net_mutex);
549 }
550 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_subsys);
551
552 /**
553  *      register_pernet_device - register a network namespace device
554  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
555  *
556  *      Register a device which has init and exit functions
557  *      that are called when network namespaces are created and
558  *      destroyed respectively.
559  *
560  *      When registered all network namespace init functions are
561  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
562  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
563  *
564  *      When a new network namespace is created all of the init
565  *      methods are called in the order in which they were registered.
566  *
567  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
568  *      are called in the reverse of the order with which they were
569  *      registered.
570  */
571 int register_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
572 {
573         int error;
574         mutex_lock(&net_mutex);
575         error = register_pernet_operations(&pernet_list, ops);
576         if (!error && (first_device == &pernet_list))
577                 first_device = &ops->list;
578         mutex_unlock(&net_mutex);
579         return error;
580 }
581 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_device);
582
583 /**
584  *      unregister_pernet_device - unregister a network namespace netdevice
585  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
586  *
587  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
588  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
589  *      addition run the exit method for all existing network
590  *      namespaces.
591  */
592 void unregister_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
593 {
594         mutex_lock(&net_mutex);
595         if (&ops->list == first_device)
596                 first_device = first_device->next;
597         unregister_pernet_operations(ops);
598         mutex_unlock(&net_mutex);
599 }
600 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_device);
601
602 #ifdef CONFIG_NET_NS
603 static void *netns_get(struct task_struct *task)
604 {
605         struct net *net = NULL;
606         struct nsproxy *nsproxy;
607
608         rcu_read_lock();
609         nsproxy = task_nsproxy(task);
610         if (nsproxy)
611                 net = get_net(nsproxy->net_ns);
612         rcu_read_unlock();
613
614         return net;
615 }
616
617 static void netns_put(void *ns)
618 {
619         put_net(ns);
620 }
621
622 static int netns_install(struct nsproxy *nsproxy, void *ns)
623 {
624         put_net(nsproxy->net_ns);
625         nsproxy->net_ns = get_net(ns);
626         return 0;
627 }
628
629 const struct proc_ns_operations netns_operations = {
630         .name           = "net",
631         .type           = CLONE_NEWNET,
632         .get            = netns_get,
633         .put            = netns_put,
634         .install        = netns_install,
635 };
636 #endif