net/ipv6/ip6_vti.c

   1 /*
   2  *      IPv6 virtual tunneling interface
   3  *
   4  *      Copyright (C) 2013 secunet Security Networks AG
   5  *
   6  *      Author:
   7  *      Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
   8  *
   9  *      Based on:
  10  *      net/ipv6/ip6_tunnel.c
  11  *
  12  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  14  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  15  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  16  */
  17
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/capability.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/sockios.h>
  23 #include <linux/icmp.h>
  24 #include <linux/if.h>
  25 #include <linux/in.h>
  26 #include <linux/ip.h>
  27 #include <linux/net.h>
  28 #include <linux/in6.h>
  29 #include <linux/netdevice.h>
  30 #include <linux/if_arp.h>
  31 #include <linux/icmpv6.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/route.h>
  34 #include <linux/rtnetlink.h>
  35 #include <linux/netfilter_ipv6.h>
  36 #include <linux/slab.h>
  37 #include <linux/hash.h>
  38
  39 #include <linux/uaccess.h>
  40 #include <linux/atomic.h>
  41
  42 #include <net/icmp.h>
  43 #include <net/ip.h>
  44 #include <net/ip_tunnels.h>
  45 #include <net/ipv6.h>
  46 #include <net/ip6_route.h>
  47 #include <net/addrconf.h>
  48 #include <net/ip6_tunnel.h>
  49 #include <net/xfrm.h>
  50 #include <net/net_namespace.h>
  51 #include <net/netns/generic.h>
  52
  53 #define HASH_SIZE_SHIFT  5
  54 #define HASH_SIZE (1 << HASH_SIZE_SHIFT)
  55
  56 static u32 HASH(const struct in6_addr *addr1, const struct in6_addr *addr2)
  57 {
  58         u32 hash = ipv6_addr_hash(addr1) ^ ipv6_addr_hash(addr2);
  59
  60         return hash_32(hash, HASH_SIZE_SHIFT);
  61 }
  62
  63 static int vti6_dev_init(struct net_device *dev);
  64 static void vti6_dev_setup(struct net_device *dev);
  65 static struct rtnl_link_ops vti6_link_ops __read_mostly;
  66
  67 static int vti6_net_id __read_mostly;
  68 struct vti6_net {
  69         /* the vti6 tunnel fallback device */
  70         struct net_device *fb_tnl_dev;
  71         /* lists for storing tunnels in use */
  72         struct ip6_tnl __rcu *tnls_r_l[HASH_SIZE];
  73         struct ip6_tnl __rcu *tnls_wc[1];
  74         struct ip6_tnl __rcu **tnls[2];
  75 };
  76
  77 #define for_each_vti6_tunnel_rcu(start) \
  78         for (t = rcu_dereference(start); t; t = rcu_dereference(t->next))
  79
  80 /**
  81  * vti6_tnl_lookup - fetch tunnel matching the end-point addresses
  82  *   @net: network namespace
  83  *   @remote: the address of the tunnel exit-point
  84  *   @local: the address of the tunnel entry-point
  85  *
  86  * Return:
  87  *   tunnel matching given end-points if found,
  88  *   else fallback tunnel if its device is up,
  89  *   else %NULL
  90  **/
  91 static struct ip6_tnl *
  92 vti6_tnl_lookup(struct net *net, const struct in6_addr *remote,
  93                 const struct in6_addr *local)
  94 {
  95         unsigned int hash = HASH(remote, local);
  96         struct ip6_tnl *t;
  97         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
  98         struct in6_addr any;
  99
 100         for_each_vti6_tunnel_rcu(ip6n->tnls_r_l[hash]) {
 101                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 102                     ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr) &&
 103                     (t->dev->flags & IFF_UP))
 104                         return t;
 105         }
 106
 107         memset(&any, 0, sizeof(any));
 108         hash = HASH(&any, local);
 109         for_each_vti6_tunnel_rcu(ip6n->tnls_r_l[hash]) {
 110                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 111                     (t->dev->flags & IFF_UP))
 112                         return t;
 113         }
 114
 115         hash = HASH(remote, &any);
 116         for_each_vti6_tunnel_rcu(ip6n->tnls_r_l[hash]) {
 117                 if (ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr) &&
 118                     (t->dev->flags & IFF_UP))
 119                         return t;
 120         }
 121
 122         t = rcu_dereference(ip6n->tnls_wc[0]);
 123         if (t && (t->dev->flags & IFF_UP))
 124                 return t;
 125
 126         return NULL;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * vti6_tnl_bucket - get head of list matching given tunnel parameters
 131  *   @p: parameters containing tunnel end-points
 132  *
 133  * Description:
 134  *   vti6_tnl_bucket() returns the head of the list matching the
 135  *   &struct in6_addr entries laddr and raddr in @p.
 136  *
 137  * Return: head of IPv6 tunnel list
 138  **/
 139 static struct ip6_tnl __rcu **
 140 vti6_tnl_bucket(struct vti6_net *ip6n, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 141 {
 142         const struct in6_addr *remote = &p->raddr;
 143         const struct in6_addr *local = &p->laddr;
 144         unsigned int h = 0;
 145         int prio = 0;
 146
 147         if (!ipv6_addr_any(remote) || !ipv6_addr_any(local)) {
 148                 prio = 1;
 149                 h = HASH(remote, local);
 150         }
 151         return &ip6n->tnls[prio][h];
 152 }
 153
 154 static void
 155 vti6_tnl_link(struct vti6_net *ip6n, struct ip6_tnl *t)
 156 {
 157         struct ip6_tnl __rcu **tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, &t->parms);
 158
 159         rcu_assign_pointer(t->next , rtnl_dereference(*tp));
 160         rcu_assign_pointer(*tp, t);
 161 }
 162
 163 static void
 164 vti6_tnl_unlink(struct vti6_net *ip6n, struct ip6_tnl *t)
 165 {
 166         struct ip6_tnl __rcu **tp;
 167         struct ip6_tnl *iter;
 168
 169         for (tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, &t->parms);
 170              (iter = rtnl_dereference(*tp)) != NULL;
 171              tp = &iter->next) {
 172                 if (t == iter) {
 173                         rcu_assign_pointer(*tp, t->next);
 174                         break;
 175                 }
 176         }
 177 }
 178
 179 static void vti6_dev_free(struct net_device *dev)
 180 {
 181         free_percpu(dev->tstats);
 182         free_netdev(dev);
 183 }
 184
 185 static int vti6_tnl_create2(struct net_device *dev)
 186 {
 187         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 188         struct net *net = dev_net(dev);
 189         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 190         int err;
 191
 192         dev->rtnl_link_ops = &vti6_link_ops;
 193         err = register_netdevice(dev);
 194         if (err < 0)
 195                 goto out;
 196
 197         strcpy(t->parms.name, dev->name);
 198
 199         vti6_tnl_link(ip6n, t);
 200
 201         return 0;
 202
 203 out:
 204         return err;
 205 }
 206
 207 static struct ip6_tnl *vti6_tnl_create(struct net *net, struct __ip6_tnl_parm *p)
 208 {
 209         struct net_device *dev;
 210         struct ip6_tnl *t;
 211         char name[IFNAMSIZ];
 212         int err;
 213
 214         if (p->name[0]) {
 215                 if (!dev_valid_name(p->name))
 216                         goto failed;
 217                 strlcpy(name, p->name, IFNAMSIZ);
 218         } else {
 219                 sprintf(name, "ip6_vti%%d");
 220         }
 221
 222         dev = alloc_netdev(sizeof(*t), name, NET_NAME_UNKNOWN, vti6_dev_setup);
 223         if (!dev)
 224                 goto failed;
 225
 226         dev_net_set(dev, net);
 227
 228         t = netdev_priv(dev);
 229         t->parms = *p;
 230         t->net = dev_net(dev);
 231
 232         err = vti6_tnl_create2(dev);
 233         if (err < 0)
 234                 goto failed_free;
 235
 236         return t;
 237
 238 failed_free:
 239         vti6_dev_free(dev);
 240 failed:
 241         return NULL;
 242 }
 243
 244 /**
 245  * vti6_locate - find or create tunnel matching given parameters
 246  *   @net: network namespace
 247  *   @p: tunnel parameters
 248  *   @create: != 0 if allowed to create new tunnel if no match found
 249  *
 250  * Description:
 251  *   vti6_locate() first tries to locate an existing tunnel
 252  *   based on @parms. If this is unsuccessful, but @create is set a new
 253  *   tunnel device is created and registered for use.
 254  *
 255  * Return:
 256  *   matching tunnel or NULL
 257  **/
 258 static struct ip6_tnl *vti6_locate(struct net *net, struct __ip6_tnl_parm *p,
 259                                    int create)
 260 {
 261         const struct in6_addr *remote = &p->raddr;
 262         const struct in6_addr *local = &p->laddr;
 263         struct ip6_tnl __rcu **tp;
 264         struct ip6_tnl *t;
 265         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 266
 267         for (tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, p);
 268              (t = rtnl_dereference(*tp)) != NULL;
 269              tp = &t->next) {
 270                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 271                     ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr)) {
 272                         if (create)
 273                                 return NULL;
 274
 275                         return t;
 276                 }
 277         }
 278         if (!create)
 279                 return NULL;
 280         return vti6_tnl_create(net, p);
 281 }
 282
 283 /**
 284  * vti6_dev_uninit - tunnel device uninitializer
 285  *   @dev: the device to be destroyed
 286  *
 287  * Description:
 288  *   vti6_dev_uninit() removes tunnel from its list
 289  **/
 290 static void vti6_dev_uninit(struct net_device *dev)
 291 {
 292         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 293         struct vti6_net *ip6n = net_generic(t->net, vti6_net_id);
 294
 295         if (dev == ip6n->fb_tnl_dev)
 296                 RCU_INIT_POINTER(ip6n->tnls_wc[0], NULL);
 297         else
 298                 vti6_tnl_unlink(ip6n, t);
 299         dev_put(dev);
 300 }
 301
 302 static int vti6_rcv(struct sk_buff *skb)
 303 {
 304         struct ip6_tnl *t;
 305         const struct ipv6hdr *ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 306
 307         rcu_read_lock();
 308         t = vti6_tnl_lookup(dev_net(skb->dev), &ipv6h->saddr, &ipv6h->daddr);
 309         if (t) {
 310                 if (t->parms.proto != IPPROTO_IPV6 && t->parms.proto != 0) {
 311                         rcu_read_unlock();
 312                         goto discard;
 313                 }
 314
 315                 if (!xfrm6_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb)) {
 316                         rcu_read_unlock();
 317                         goto discard;
 318                 }
 319
 320                 if (!ip6_tnl_rcv_ctl(t, &ipv6h->daddr, &ipv6h->saddr)) {
 321                         t->dev->stats.rx_dropped++;
 322                         rcu_read_unlock();
 323                         goto discard;
 324                 }
 325
 326                 rcu_read_unlock();
 327
 328                 return xfrm6_rcv_tnl(skb, t);
 329         }
 330         rcu_read_unlock();
 331         return -EINVAL;
 332 discard:
 333         kfree_skb(skb);
 334         return 0;
 335 }
 336
 337 static int vti6_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
 338 {
 339         unsigned short family;
 340         struct net_device *dev;
 341         struct pcpu_sw_netstats *tstats;
 342         struct xfrm_state *x;
 343         struct ip6_tnl *t = XFRM_TUNNEL_SKB_CB(skb)->tunnel.ip6;
 344         u32 orig_mark = skb->mark;
 345         int ret;
 346
 347         if (!t)
 348                 return 1;
 349
 350         dev = t->dev;
 351
 352         if (err) {
 353                 dev->stats.rx_errors++;
 354                 dev->stats.rx_dropped++;
 355
 356                 return 0;
 357         }
 358
 359         x = xfrm_input_state(skb);
 360         family = x->inner_mode->afinfo->family;
 361
 362         skb->mark = be32_to_cpu(t->parms.i_key);
 363         ret = xfrm_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb, family);
 364         skb->mark = orig_mark;
 365
 366         if (!ret)
 367                 return -EPERM;
 368
 369         skb_scrub_packet(skb, !net_eq(t->net, dev_net(skb->dev)));
 370         skb->dev = dev;
 371
 372         tstats = this_cpu_ptr(dev->tstats);
 373         u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 374         tstats->rx_packets++;
 375         tstats->rx_bytes += skb->len;
 376         u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 377
 378         return 0;
 379 }
 380
 381 /**
 382  * vti6_addr_conflict - compare packet addresses to tunnel's own
 383  *   @t: the outgoing tunnel device
 384  *   @hdr: IPv6 header from the incoming packet
 385  *
 386  * Description:
 387  *   Avoid trivial tunneling loop by checking that tunnel exit-point
 388  *   doesn't match source of incoming packet.
 389  *
 390  * Return:
 391  *   1 if conflict,
 392  *   0 else
 393  **/
 394 static inline bool
 395 vti6_addr_conflict(const struct ip6_tnl *t, const struct ipv6hdr *hdr)
 396 {
 397         return ipv6_addr_equal(&t->parms.raddr, &hdr->saddr);
 398 }
 399
 400 static bool vti6_state_check(const struct xfrm_state *x,
 401                              const struct in6_addr *dst,
 402                              const struct in6_addr *src)
 403 {
 404         xfrm_address_t *daddr = (xfrm_address_t *)dst;
 405         xfrm_address_t *saddr = (xfrm_address_t *)src;
 406
 407         /* if there is no transform then this tunnel is not functional.
 408          * Or if the xfrm is not mode tunnel.
 409          */
 410         if (!x || x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL ||
 411             x->props.family != AF_INET6)
 412                 return false;
 413
 414         if (ipv6_addr_any(dst))
 415                 return xfrm_addr_equal(saddr, &x->props.saddr, AF_INET6);
 416
 417         if (!xfrm_state_addr_check(x, daddr, saddr, AF_INET6))
 418                 return false;
 419
 420         return true;
 421 }
 422
 423 /**
 424  * vti6_xmit - send a packet
 425  *   @skb: the outgoing socket buffer
 426  *   @dev: the outgoing tunnel device
 427  *   @fl: the flow informations for the xfrm_lookup
 428  **/
 429 static int
 430 vti6_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct flowi *fl)
 431 {
 432         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 433         struct net_device_stats *stats = &t->dev->stats;
 434         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 435         struct net_device *tdev;
 436         struct xfrm_state *x;
 437         int pkt_len = skb->len;
 438         int err = -1;
 439         int mtu;
 440
 441         if (!dst) {
 442                 switch (skb->protocol) {
 443                 case htons(ETH_P_IP): {
 444                         struct rtable *rt;
 445
 446                         fl->u.ip4.flowi4_oif = dev->ifindex;
 447                         fl->u.ip4.flowi4_flags |= FLOWI_FLAG_ANYSRC;
 448                         rt = __ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl->u.ip4);
 449                         if (IS_ERR(rt))
 450                                 goto tx_err_link_failure;
 451                         dst = &rt->dst;
 452                         skb_dst_set(skb, dst);
 453                         break;
 454                 }
 455                 case htons(ETH_P_IPV6):
 456                         fl->u.ip6.flowi6_oif = dev->ifindex;
 457                         fl->u.ip6.flowi6_flags |= FLOWI_FLAG_ANYSRC;
 458                         dst = ip6_route_output(dev_net(dev), NULL, &fl->u.ip6);
 459                         if (dst->error) {
 460                                 dst_release(dst);
 461                                 dst = NULL;
 462                                 goto tx_err_link_failure;
 463                         }
 464                         skb_dst_set(skb, dst);
 465                         break;
 466                 default:
 467                         goto tx_err_link_failure;
 468                 }
 469         }
 470
 471         dst_hold(dst);
 472         dst = xfrm_lookup(t->net, dst, fl, NULL, 0);
 473         if (IS_ERR(dst)) {
 474                 err = PTR_ERR(dst);
 475                 dst = NULL;
 476                 goto tx_err_link_failure;
 477         }
 478
 479         x = dst->xfrm;
 480         if (!vti6_state_check(x, &t->parms.raddr, &t->parms.laddr))
 481                 goto tx_err_link_failure;
 482
 483         if (!ip6_tnl_xmit_ctl(t, (const struct in6_addr *)&x->props.saddr,
 484                               (const struct in6_addr *)&x->id.daddr))
 485                 goto tx_err_link_failure;
 486
 487         tdev = dst->dev;
 488
 489         if (tdev == dev) {
 490                 stats->collisions++;
 491                 net_warn_ratelimited("%s: Local routing loop detected!\n",
 492                                      t->parms.name);
 493                 goto tx_err_dst_release;
 494         }
 495
 496         mtu = dst_mtu(dst);
 497         if (skb->len > mtu) {
 498                 skb_dst(skb)->ops->update_pmtu(dst, NULL, skb, mtu);
 499
 500                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 501                         if (mtu < IPV6_MIN_MTU)
 502                                 mtu = IPV6_MIN_MTU;
 503
 504                         icmpv6_send(skb, ICMPV6_PKT_TOOBIG, 0, mtu);
 505                 } else {
 506                         icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 507                                   htonl(mtu));
 508                 }
 509
 510                 err = -EMSGSIZE;
 511                 goto tx_err_dst_release;
 512         }
 513
 514         skb_scrub_packet(skb, !net_eq(t->net, dev_net(dev)));
 515         skb_dst_set(skb, dst);
 516         skb->dev = skb_dst(skb)->dev;
 517
 518         err = dst_output(t->net, skb->sk, skb);
 519         if (net_xmit_eval(err) == 0) {
 520                 struct pcpu_sw_netstats *tstats = this_cpu_ptr(dev->tstats);
 521
 522                 u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 523                 tstats->tx_bytes += pkt_len;
 524                 tstats->tx_packets++;
 525                 u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 526         } else {
 527                 stats->tx_errors++;
 528                 stats->tx_aborted_errors++;
 529         }
 530
 531         return 0;
 532 tx_err_link_failure:
 533         stats->tx_carrier_errors++;
 534         dst_link_failure(skb);
 535 tx_err_dst_release:
 536         dst_release(dst);
 537         return err;
 538 }
 539
 540 static netdev_tx_t
 541 vti6_tnl_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 542 {
 543         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 544         struct net_device_stats *stats = &t->dev->stats;
 545         struct ipv6hdr *ipv6h;
 546         struct flowi fl;
 547         int ret;
 548
 549         memset(&fl, 0, sizeof(fl));
 550
 551         switch (skb->protocol) {
 552         case htons(ETH_P_IPV6):
 553                 ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 554
 555                 if ((t->parms.proto != IPPROTO_IPV6 && t->parms.proto != 0) ||
 556                     vti6_addr_conflict(t, ipv6h))
 557                         goto tx_err;
 558
 559                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET6);
 560                 memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
 561                 break;
 562         case htons(ETH_P_IP):
 563                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET);
 564                 memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
 565                 break;
 566         default:
 567                 goto tx_err;
 568         }
 569
 570         /* override mark with tunnel output key */
 571         fl.flowi_mark = be32_to_cpu(t->parms.o_key);
 572
 573         ret = vti6_xmit(skb, dev, &fl);
 574         if (ret < 0)
 575                 goto tx_err;
 576
 577         return NETDEV_TX_OK;
 578
 579 tx_err:
 580         stats->tx_errors++;
 581         stats->tx_dropped++;
 582         kfree_skb(skb);
 583         return NETDEV_TX_OK;
 584 }
 585
 586 static int vti6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
 587                     u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
 588 {
 589         __be32 spi;
 590         __u32 mark;
 591         struct xfrm_state *x;
 592         struct ip6_tnl *t;
 593         struct ip_esp_hdr *esph;
 594         struct ip_auth_hdr *ah;
 595         struct ip_comp_hdr *ipch;
 596         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 597         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
 598         int protocol = iph->nexthdr;
 599
 600         t = vti6_tnl_lookup(dev_net(skb->dev), &iph->daddr, &iph->saddr);
 601         if (!t)
 602                 return -1;
 603
 604         mark = be32_to_cpu(t->parms.o_key);
 605
 606         switch (protocol) {
 607         case IPPROTO_ESP:
 608                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
 609                 spi = esph->spi;
 610                 break;
 611         case IPPROTO_AH:
 612                 ah = (struct ip_auth_hdr *)(skb->data + offset);
 613                 spi = ah->spi;
 614                 break;
 615         case IPPROTO_COMP:
 616                 ipch = (struct ip_comp_hdr *)(skb->data + offset);
 617                 spi = htonl(ntohs(ipch->cpi));
 618                 break;
 619         default:
 620                 return 0;
 621         }
 622
 623         if (type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
 624             type != NDISC_REDIRECT)
 625                 return 0;
 626
 627         x = xfrm_state_lookup(net, mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 628                               spi, protocol, AF_INET6);
 629         if (!x)
 630                 return 0;
 631
 632         if (type == NDISC_REDIRECT)
 633                 ip6_redirect(skb, net, skb->dev->ifindex, 0);
 634         else
 635                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0);
 636         xfrm_state_put(x);
 637
 638         return 0;
 639 }
 640
 641 static void vti6_link_config(struct ip6_tnl *t)
 642 {
 643         struct net_device *dev = t->dev;
 644         struct __ip6_tnl_parm *p = &t->parms;
 645
 646         memcpy(dev->dev_addr, &p->laddr, sizeof(struct in6_addr));
 647         memcpy(dev->broadcast, &p->raddr, sizeof(struct in6_addr));
 648
 649         p->flags &= ~(IP6_TNL_F_CAP_XMIT | IP6_TNL_F_CAP_RCV |
 650                       IP6_TNL_F_CAP_PER_PACKET);
 651         p->flags |= ip6_tnl_get_cap(t, &p->laddr, &p->raddr);
 652
 653         if (p->flags & IP6_TNL_F_CAP_XMIT && p->flags & IP6_TNL_F_CAP_RCV)
 654                 dev->flags |= IFF_POINTOPOINT;
 655         else
 656                 dev->flags &= ~IFF_POINTOPOINT;
 657 }
 658
 659 /**
 660  * vti6_tnl_change - update the tunnel parameters
 661  *   @t: tunnel to be changed
 662  *   @p: tunnel configuration parameters
 663  *
 664  * Description:
 665  *   vti6_tnl_change() updates the tunnel parameters
 666  **/
 667 static int
 668 vti6_tnl_change(struct ip6_tnl *t, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 669 {
 670         t->parms.laddr = p->laddr;
 671         t->parms.raddr = p->raddr;
 672         t->parms.link = p->link;
 673         t->parms.i_key = p->i_key;
 674         t->parms.o_key = p->o_key;
 675         t->parms.proto = p->proto;
 676         dst_cache_reset(&t->dst_cache);
 677         vti6_link_config(t);
 678         return 0;
 679 }
 680
 681 static int vti6_update(struct ip6_tnl *t, struct __ip6_tnl_parm *p)
 682 {
 683         struct net *net = dev_net(t->dev);
 684         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 685         int err;
 686
 687         vti6_tnl_unlink(ip6n, t);
 688         synchronize_net();
 689         err = vti6_tnl_change(t, p);
 690         vti6_tnl_link(ip6n, t);
 691         netdev_state_change(t->dev);
 692         return err;
 693 }
 694
 695 static void
 696 vti6_parm_from_user(struct __ip6_tnl_parm *p, const struct ip6_tnl_parm2 *u)
 697 {
 698         p->laddr = u->laddr;
 699         p->raddr = u->raddr;
 700         p->link = u->link;
 701         p->i_key = u->i_key;
 702         p->o_key = u->o_key;
 703         p->proto = u->proto;
 704
 705         memcpy(p->name, u->name, sizeof(u->name));
 706 }
 707
 708 static void
 709 vti6_parm_to_user(struct ip6_tnl_parm2 *u, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 710 {
 711         u->laddr = p->laddr;
 712         u->raddr = p->raddr;
 713         u->link = p->link;
 714         u->i_key = p->i_key;
 715         u->o_key = p->o_key;
 716         if (u->i_key)
 717                 u->i_flags |= GRE_KEY;
 718         if (u->o_key)
 719                 u->o_flags |= GRE_KEY;
 720         u->proto = p->proto;
 721
 722         memcpy(u->name, p->name, sizeof(u->name));
 723 }
 724
 725 /**
 726  * vti6_tnl_ioctl - configure vti6 tunnels from userspace
 727  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 728  *   @ifr: parameters passed from userspace
 729  *   @cmd: command to be performed
 730  *
 731  * Description:
 732  *   vti6_ioctl() is used for managing vti6 tunnels
 733  *   from userspace.
 734  *
 735  *   The possible commands are the following:
 736  *     %SIOCGETTUNNEL: get tunnel parameters for device
 737  *     %SIOCADDTUNNEL: add tunnel matching given tunnel parameters
 738  *     %SIOCCHGTUNNEL: change tunnel parameters to those given
 739  *     %SIOCDELTUNNEL: delete tunnel
 740  *
 741  *   The fallback device "ip6_vti0", created during module
 742  *   initialization, can be used for creating other tunnel devices.
 743  *
 744  * Return:
 745  *   0 on success,
 746  *   %-EFAULT if unable to copy data to or from userspace,
 747  *   %-EPERM if current process hasn't %CAP_NET_ADMIN set
 748  *   %-EINVAL if passed tunnel parameters are invalid,
 749  *   %-EEXIST if changing a tunnel's parameters would cause a conflict
 750  *   %-ENODEV if attempting to change or delete a nonexisting device
 751  **/
 752 static int
 753 vti6_ioctl(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd)
 754 {
 755         int err = 0;
 756         struct ip6_tnl_parm2 p;
 757         struct __ip6_tnl_parm p1;
 758         struct ip6_tnl *t = NULL;
 759         struct net *net = dev_net(dev);
 760         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 761
 762         switch (cmd) {
 763         case SIOCGETTUNNEL:
 764                 if (dev == ip6n->fb_tnl_dev) {
 765                         if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p))) {
 766                                 err = -EFAULT;
 767                                 break;
 768                         }
 769                         vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 770                         t = vti6_locate(net, &p1, 0);
 771                 } else {
 772                         memset(&p, 0, sizeof(p));
 773                 }
 774                 if (!t)
 775                         t = netdev_priv(dev);
 776                 vti6_parm_to_user(&p, &t->parms);
 777                 if (copy_to_user(ifr->ifr_ifru.ifru_data, &p, sizeof(p)))
 778                         err = -EFAULT;
 779                 break;
 780         case SIOCADDTUNNEL:
 781         case SIOCCHGTUNNEL:
 782                 err = -EPERM;
 783                 if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_ADMIN))
 784                         break;
 785                 err = -EFAULT;
 786                 if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p)))
 787                         break;
 788                 err = -EINVAL;
 789                 if (p.proto != IPPROTO_IPV6  && p.proto != 0)
 790                         break;
 791                 vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 792                 t = vti6_locate(net, &p1, cmd == SIOCADDTUNNEL);
 793                 if (dev != ip6n->fb_tnl_dev && cmd == SIOCCHGTUNNEL) {
 794                         if (t) {
 795                                 if (t->dev != dev) {
 796                                         err = -EEXIST;
 797                                         break;
 798                                 }
 799                         } else
 800                                 t = netdev_priv(dev);
 801
 802                         err = vti6_update(t, &p1);
 803                 }
 804                 if (t) {
 805                         err = 0;
 806                         vti6_parm_to_user(&p, &t->parms);
 807                         if (copy_to_user(ifr->ifr_ifru.ifru_data, &p, sizeof(p)))
 808                                 err = -EFAULT;
 809
 810                 } else
 811                         err = (cmd == SIOCADDTUNNEL ? -ENOBUFS : -ENOENT);
 812                 break;
 813         case SIOCDELTUNNEL:
 814                 err = -EPERM;
 815                 if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_ADMIN))
 816                         break;
 817
 818                 if (dev == ip6n->fb_tnl_dev) {
 819                         err = -EFAULT;
 820                         if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p)))
 821                                 break;
 822                         err = -ENOENT;
 823                         vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 824                         t = vti6_locate(net, &p1, 0);
 825                         if (!t)
 826                                 break;
 827                         err = -EPERM;
 828                         if (t->dev == ip6n->fb_tnl_dev)
 829                                 break;
 830                         dev = t->dev;
 831                 }
 832                 err = 0;
 833                 unregister_netdevice(dev);
 834                 break;
 835         default:
 836                 err = -EINVAL;
 837         }
 838         return err;
 839 }
 840
 841 /**
 842  * vti6_tnl_change_mtu - change mtu manually for tunnel device
 843  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 844  *   @new_mtu: the new mtu
 845  *
 846  * Return:
 847  *   0 on success,
 848  *   %-EINVAL if mtu too small
 849  **/
 850 static int vti6_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
 851 {
 852         if (new_mtu < IPV6_MIN_MTU)
 853                 return -EINVAL;
 854
 855         dev->mtu = new_mtu;
 856         return 0;
 857 }
 858
 859 static const struct net_device_ops vti6_netdev_ops = {
 860         .ndo_init       = vti6_dev_init,
 861         .ndo_uninit     = vti6_dev_uninit,
 862         .ndo_start_xmit = vti6_tnl_xmit,
 863         .ndo_do_ioctl   = vti6_ioctl,
 864         .ndo_change_mtu = vti6_change_mtu,
 865         .ndo_get_stats64 = ip_tunnel_get_stats64,
 866         .ndo_get_iflink = ip6_tnl_get_iflink,
 867 };
 868
 869 /**
 870  * vti6_dev_setup - setup virtual tunnel device
 871  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 872  *
 873  * Description:
 874  *   Initialize function pointers and device parameters
 875  **/
 876 static void vti6_dev_setup(struct net_device *dev)
 877 {
 878         dev->netdev_ops = &vti6_netdev_ops;
 879         dev->destructor = vti6_dev_free;
 880
 881         dev->type = ARPHRD_TUNNEL6;
 882         dev->hard_header_len = LL_MAX_HEADER + sizeof(struct ipv6hdr);
 883         dev->mtu = ETH_DATA_LEN;
 884         dev->flags |= IFF_NOARP;
 885         dev->addr_len = sizeof(struct in6_addr);
 886         netif_keep_dst(dev);
 887 }
 888
 889 /**
 890  * vti6_dev_init_gen - general initializer for all tunnel devices
 891  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 892  **/
 893 static inline int vti6_dev_init_gen(struct net_device *dev)
 894 {
 895         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 896
 897         t->dev = dev;
 898         t->net = dev_net(dev);
 899         dev->tstats = netdev_alloc_pcpu_stats(struct pcpu_sw_netstats);
 900         if (!dev->tstats)
 901                 return -ENOMEM;
 902         dev_hold(dev);
 903         return 0;
 904 }
 905
 906 /**
 907  * vti6_dev_init - initializer for all non fallback tunnel devices
 908  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 909  **/
 910 static int vti6_dev_init(struct net_device *dev)
 911 {
 912         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 913         int err = vti6_dev_init_gen(dev);
 914
 915         if (err)
 916                 return err;
 917         vti6_link_config(t);
 918         return 0;
 919 }
 920
 921 /**
 922  * vti6_fb_tnl_dev_init - initializer for fallback tunnel device
 923  *   @dev: fallback device
 924  *
 925  * Return: 0
 926  **/
 927 static int __net_init vti6_fb_tnl_dev_init(struct net_device *dev)
 928 {
 929         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 930         struct net *net = dev_net(dev);
 931         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 932
 933         t->parms.proto = IPPROTO_IPV6;
 934
 935         rcu_assign_pointer(ip6n->tnls_wc[0], t);
 936         return 0;
 937 }
 938
 939 static int vti6_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 940 {
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 static void vti6_netlink_parms(struct nlattr *data[],
 945                                struct __ip6_tnl_parm *parms)
 946 {
 947         memset(parms, 0, sizeof(*parms));
 948
 949         if (!data)
 950                 return;
 951
 952         if (data[IFLA_VTI_LINK])
 953                 parms->link = nla_get_u32(data[IFLA_VTI_LINK]);
 954
 955         if (data[IFLA_VTI_LOCAL])
 956                 parms->laddr = nla_get_in6_addr(data[IFLA_VTI_LOCAL]);
 957
 958         if (data[IFLA_VTI_REMOTE])
 959                 parms->raddr = nla_get_in6_addr(data[IFLA_VTI_REMOTE]);
 960
 961         if (data[IFLA_VTI_IKEY])
 962                 parms->i_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_IKEY]);
 963
 964         if (data[IFLA_VTI_OKEY])
 965                 parms->o_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_OKEY]);
 966 }
 967
 968 static int vti6_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
 969                         struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 970 {
 971         struct net *net = dev_net(dev);
 972         struct ip6_tnl *nt;
 973
 974         nt = netdev_priv(dev);
 975         vti6_netlink_parms(data, &nt->parms);
 976
 977         nt->parms.proto = IPPROTO_IPV6;
 978
 979         if (vti6_locate(net, &nt->parms, 0))
 980                 return -EEXIST;
 981
 982         return vti6_tnl_create2(dev);
 983 }
 984
 985 static void vti6_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
 986 {
 987         struct net *net = dev_net(dev);
 988         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 989
 990         if (dev != ip6n->fb_tnl_dev)
 991                 unregister_netdevice_queue(dev, head);
 992 }
 993
 994 static int vti6_changelink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 995                            struct nlattr *data[])
 996 {
 997         struct ip6_tnl *t;
 998         struct __ip6_tnl_parm p;
 999         struct net *net = dev_net(dev);
1000         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1001
1002         if (dev == ip6n->fb_tnl_dev)
1003                 return -EINVAL;
1004
1005         vti6_netlink_parms(data, &p);
1006
1007         t = vti6_locate(net, &p, 0);
1008
1009         if (t) {
1010                 if (t->dev != dev)
1011                         return -EEXIST;
1012         } else
1013                 t = netdev_priv(dev);
1014
1015         return vti6_update(t, &p);
1016 }
1017
1018 static size_t vti6_get_size(const struct net_device *dev)
1019 {
1020         return
1021                 /* IFLA_VTI_LINK */
1022                 nla_total_size(4) +
1023                 /* IFLA_VTI_LOCAL */
1024                 nla_total_size(sizeof(struct in6_addr)) +
1025                 /* IFLA_VTI_REMOTE */
1026                 nla_total_size(sizeof(struct in6_addr)) +
1027                 /* IFLA_VTI_IKEY */
1028                 nla_total_size(4) +
1029                 /* IFLA_VTI_OKEY */
1030                 nla_total_size(4) +
1031                 0;
1032 }
1033
1034 static int vti6_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1035 {
1036         struct ip6_tnl *tunnel = netdev_priv(dev);
1037         struct __ip6_tnl_parm *parm = &tunnel->parms;
1038
1039         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VTI_LINK, parm->link) ||
1040             nla_put_in6_addr(skb, IFLA_VTI_LOCAL, &parm->laddr) ||
1041             nla_put_in6_addr(skb, IFLA_VTI_REMOTE, &parm->raddr) ||
1042             nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_IKEY, parm->i_key) ||
1043             nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_OKEY, parm->o_key))
1044                 goto nla_put_failure;
1045         return 0;
1046
1047 nla_put_failure:
1048         return -EMSGSIZE;
1049 }
1050
1051 static const struct nla_policy vti6_policy[IFLA_VTI_MAX + 1] = {
1052         [IFLA_VTI_LINK]         = { .type = NLA_U32 },
1053         [IFLA_VTI_LOCAL]        = { .len = sizeof(struct in6_addr) },
1054         [IFLA_VTI_REMOTE]       = { .len = sizeof(struct in6_addr) },
1055         [IFLA_VTI_IKEY]         = { .type = NLA_U32 },
1056         [IFLA_VTI_OKEY]         = { .type = NLA_U32 },
1057 };
1058
1059 static struct rtnl_link_ops vti6_link_ops __read_mostly = {
1060         .kind           = "vti6",
1061         .maxtype        = IFLA_VTI_MAX,
1062         .policy         = vti6_policy,
1063         .priv_size      = sizeof(struct ip6_tnl),
1064         .setup          = vti6_dev_setup,
1065         .validate       = vti6_validate,
1066         .newlink        = vti6_newlink,
1067         .dellink        = vti6_dellink,
1068         .changelink     = vti6_changelink,
1069         .get_size       = vti6_get_size,
1070         .fill_info      = vti6_fill_info,
1071         .get_link_net   = ip6_tnl_get_link_net,
1072 };
1073
1074 static void __net_exit vti6_destroy_tunnels(struct vti6_net *ip6n)
1075 {
1076         int h;
1077         struct ip6_tnl *t;
1078         LIST_HEAD(list);
1079
1080         for (h = 0; h < HASH_SIZE; h++) {
1081                 t = rtnl_dereference(ip6n->tnls_r_l[h]);
1082                 while (t) {
1083                         unregister_netdevice_queue(t->dev, &list);
1084                         t = rtnl_dereference(t->next);
1085                 }
1086         }
1087
1088         t = rtnl_dereference(ip6n->tnls_wc[0]);
1089         unregister_netdevice_queue(t->dev, &list);
1090         unregister_netdevice_many(&list);
1091 }
1092
1093 static int __net_init vti6_init_net(struct net *net)
1094 {
1095         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1096         struct ip6_tnl *t = NULL;
1097         int err;
1098
1099         ip6n->tnls[0] = ip6n->tnls_wc;
1100         ip6n->tnls[1] = ip6n->tnls_r_l;
1101
1102         err = -ENOMEM;
1103         ip6n->fb_tnl_dev = alloc_netdev(sizeof(struct ip6_tnl), "ip6_vti0",
1104                                         NET_NAME_UNKNOWN, vti6_dev_setup);
1105
1106         if (!ip6n->fb_tnl_dev)
1107                 goto err_alloc_dev;
1108         dev_net_set(ip6n->fb_tnl_dev, net);
1109         ip6n->fb_tnl_dev->rtnl_link_ops = &vti6_link_ops;
1110
1111         err = vti6_fb_tnl_dev_init(ip6n->fb_tnl_dev);
1112         if (err < 0)
1113                 goto err_register;
1114
1115         err = register_netdev(ip6n->fb_tnl_dev);
1116         if (err < 0)
1117                 goto err_register;
1118
1119         t = netdev_priv(ip6n->fb_tnl_dev);
1120
1121         strcpy(t->parms.name, ip6n->fb_tnl_dev->name);
1122         return 0;
1123
1124 err_register:
1125         vti6_dev_free(ip6n->fb_tnl_dev);
1126 err_alloc_dev:
1127         return err;
1128 }
1129
1130 static void __net_exit vti6_exit_net(struct net *net)
1131 {
1132         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1133
1134         rtnl_lock();
1135         vti6_destroy_tunnels(ip6n);
1136         rtnl_unlock();
1137 }
1138
1139 static struct pernet_operations vti6_net_ops = {
1140         .init = vti6_init_net,
1141         .exit = vti6_exit_net,
1142         .id   = &vti6_net_id,
1143         .size = sizeof(struct vti6_net),
1144 };
1145
1146 static struct xfrm6_protocol vti_esp6_protocol __read_mostly = {
1147         .handler        =       vti6_rcv,
1148         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1149         .err_handler    =       vti6_err,
1150         .priority       =       100,
1151 };
1152
1153 static struct xfrm6_protocol vti_ah6_protocol __read_mostly = {
1154         .handler        =       vti6_rcv,
1155         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1156         .err_handler    =       vti6_err,
1157         .priority       =       100,
1158 };
1159
1160 static struct xfrm6_protocol vti_ipcomp6_protocol __read_mostly = {
1161         .handler        =       vti6_rcv,
1162         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1163         .err_handler    =       vti6_err,
1164         .priority       =       100,
1165 };
1166
1167 static bool is_vti6_tunnel(const struct net_device *dev)
1168 {
1169         return dev->netdev_ops == &vti6_netdev_ops;
1170 }
1171
1172 static int vti6_device_event(struct notifier_block *unused,
1173                              unsigned long event, void *ptr)
1174 {
1175         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1176         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
1177
1178         if (!is_vti6_tunnel(dev))
1179                 return NOTIFY_DONE;
1180
1181         switch (event) {
1182         case NETDEV_DOWN:
1183                 if (!net_eq(t->net, dev_net(dev)))
1184                         xfrm_garbage_collect(t->net);
1185                 break;
1186         }
1187         return NOTIFY_DONE;
1188 }
1189
1190 static struct notifier_block vti6_notifier_block __read_mostly = {
1191         .notifier_call = vti6_device_event,
1192 };
1193
1194 /**
1195  * vti6_tunnel_init - register protocol and reserve needed resources
1196  *
1197  * Return: 0 on success
1198  **/
1199 static int __init vti6_tunnel_init(void)
1200 {
1201         const char *msg;
1202         int err;
1203
1204         register_netdevice_notifier(&vti6_notifier_block);
1205
1206         msg = "tunnel device";
1207         err = register_pernet_device(&vti6_net_ops);
1208         if (err < 0)
1209                 goto pernet_dev_failed;
1210
1211         msg = "tunnel protocols";
1212         err = xfrm6_protocol_register(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1213         if (err < 0)
1214                 goto xfrm_proto_esp_failed;
1215         err = xfrm6_protocol_register(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1216         if (err < 0)
1217                 goto xfrm_proto_ah_failed;
1218         err = xfrm6_protocol_register(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1219         if (err < 0)
1220                 goto xfrm_proto_comp_failed;
1221
1222         msg = "netlink interface";
1223         err = rtnl_link_register(&vti6_link_ops);
1224         if (err < 0)
1225                 goto rtnl_link_failed;
1226
1227         return 0;
1228
1229 rtnl_link_failed:
1230         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1231 xfrm_proto_comp_failed:
1232         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1233 xfrm_proto_ah_failed:
1234         xfrm6_protocol_deregister(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1235 xfrm_proto_esp_failed:
1236         unregister_pernet_device(&vti6_net_ops);
1237 pernet_dev_failed:
1238         unregister_netdevice_notifier(&vti6_notifier_block);
1239         pr_err("vti6 init: failed to register %s\n", msg);
1240         return err;
1241 }
1242
1243 /**
1244  * vti6_tunnel_cleanup - free resources and unregister protocol
1245  **/
1246 static void __exit vti6_tunnel_cleanup(void)
1247 {
1248         rtnl_link_unregister(&vti6_link_ops);
1249         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1250         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1251         xfrm6_protocol_deregister(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1252         unregister_pernet_device(&vti6_net_ops);
1253         unregister_netdevice_notifier(&vti6_notifier_block);
1254 }
1255
1256 module_init(vti6_tunnel_init);
1257 module_exit(vti6_tunnel_cleanup);
1258 MODULE_LICENSE("GPL");
1259 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vti6");
1260 MODULE_ALIAS_NETDEV("ip6_vti0");
1261 MODULE_AUTHOR("Steffen Klassert");
1262 MODULE_DESCRIPTION("IPv6 virtual tunnel interface");