net/netfilter/nft_cmp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2008-2009 Patrick McHardy <kaber@trash.net>
   4  *
   5  * Development of this code funded by Astaro AG (http://www.astaro.com/)
   6  */
   7
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/netlink.h>
  12 #include <linux/netfilter.h>
  13 #include <linux/if_arp.h>
  14 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
  15 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
  16 #include <net/netfilter/nf_tables_offload.h>
  17 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
  18
  19 struct nft_cmp_expr {
  20         struct nft_data         data;
  21         u8                      sreg;
  22         u8                      len;
  23         enum nft_cmp_ops        op:8;
  24 };
  25
  26 void nft_cmp_eval(const struct nft_expr *expr,
  27                   struct nft_regs *regs,
  28                   const struct nft_pktinfo *pkt)
  29 {
  30         const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
  31         int d;
  32
  33         d = memcmp(&regs->data[priv->sreg], &priv->data, priv->len);
  34         switch (priv->op) {
  35         case NFT_CMP_EQ:
  36                 if (d != 0)
  37                         goto mismatch;
  38                 break;
  39         case NFT_CMP_NEQ:
  40                 if (d == 0)
  41                         goto mismatch;
  42                 break;
  43         case NFT_CMP_LT:
  44                 if (d == 0)
  45                         goto mismatch;
  46                 fallthrough;
  47         case NFT_CMP_LTE:
  48                 if (d > 0)
  49                         goto mismatch;
  50                 break;
  51         case NFT_CMP_GT:
  52                 if (d == 0)
  53                         goto mismatch;
  54                 fallthrough;
  55         case NFT_CMP_GTE:
  56                 if (d < 0)
  57                         goto mismatch;
  58                 break;
  59         }
  60         return;
  61
  62 mismatch:
  63         regs->verdict.code = NFT_BREAK;
  64 }
  65
  66 static const struct nla_policy nft_cmp_policy[NFTA_CMP_MAX + 1] = {
  67         [NFTA_CMP_SREG]         = { .type = NLA_U32 },
  68         [NFTA_CMP_OP]           = { .type = NLA_U32 },
  69         [NFTA_CMP_DATA]         = { .type = NLA_NESTED },
  70 };
  71
  72 static int nft_cmp_init(const struct nft_ctx *ctx, const struct nft_expr *expr,
  73                         const struct nlattr * const tb[])
  74 {
  75         struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
  76         struct nft_data_desc desc = {
  77                 .type   = NFT_DATA_VALUE,
  78                 .size   = sizeof(priv->data),
  79         };
  80         int err;
  81
  82         err = nft_data_init(NULL, &priv->data, &desc, tb[NFTA_CMP_DATA]);
  83         if (err < 0)
  84                 return err;
  85
  86         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
  87         if (err < 0)
  88                 return err;
  89
  90         priv->op  = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP]));
  91         priv->len = desc.len;
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 static int nft_cmp_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
  96 {
  97         const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
  98
  99         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 100                 goto nla_put_failure;
 101         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(priv->op)))
 102                 goto nla_put_failure;
 103
 104         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &priv->data,
 105                           NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
 106                 goto nla_put_failure;
 107         return 0;
 108
 109 nla_put_failure:
 110         return -1;
 111 }
 112
 113 union nft_cmp_offload_data {
 114         u16     val16;
 115         u32     val32;
 116         u64     val64;
 117 };
 118
 119 static void nft_payload_n2h(union nft_cmp_offload_data *data,
 120                             const u8 *val, u32 len)
 121 {
 122         switch (len) {
 123         case 2:
 124                 data->val16 = ntohs(*((u16 *)val));
 125                 break;
 126         case 4:
 127                 data->val32 = ntohl(*((u32 *)val));
 128                 break;
 129         case 8:
 130                 data->val64 = be64_to_cpu(*((u64 *)val));
 131                 break;
 132         default:
 133                 WARN_ON_ONCE(1);
 134                 break;
 135         }
 136 }
 137
 138 static int __nft_cmp_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 139                              struct nft_flow_rule *flow,
 140                              const struct nft_cmp_expr *priv)
 141 {
 142         struct nft_offload_reg *reg = &ctx->regs[priv->sreg];
 143         union nft_cmp_offload_data _data, _datamask;
 144         u8 *mask = (u8 *)&flow->match.mask;
 145         u8 *key = (u8 *)&flow->match.key;
 146         u8 *data, *datamask;
 147
 148         if (priv->op != NFT_CMP_EQ || priv->len > reg->len)
 149                 return -EOPNOTSUPP;
 150
 151         if (reg->flags & NFT_OFFLOAD_F_NETWORK2HOST) {
 152                 nft_payload_n2h(&_data, (u8 *)&priv->data, reg->len);
 153                 nft_payload_n2h(&_datamask, (u8 *)&reg->mask, reg->len);
 154                 data = (u8 *)&_data;
 155                 datamask = (u8 *)&_datamask;
 156         } else {
 157                 data = (u8 *)&priv->data;
 158                 datamask = (u8 *)&reg->mask;
 159         }
 160
 161         memcpy(key + reg->offset, data, reg->len);
 162         memcpy(mask + reg->offset, datamask, reg->len);
 163
 164         flow->match.dissector.used_keys |= BIT(reg->key);
 165         flow->match.dissector.offset[reg->key] = reg->base_offset;
 166
 167         if (reg->key == FLOW_DISSECTOR_KEY_META &&
 168             reg->offset == offsetof(struct nft_flow_key, meta.ingress_iftype) &&
 169             nft_reg_load16(priv->data.data) != ARPHRD_ETHER)
 170                 return -EOPNOTSUPP;
 171
 172         nft_offload_update_dependency(ctx, &priv->data, reg->len);
 173
 174         return 0;
 175 }
 176
 177 static int nft_cmp_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 178                            struct nft_flow_rule *flow,
 179                            const struct nft_expr *expr)
 180 {
 181         const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 182
 183         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, priv);
 184 }
 185
 186 static const struct nft_expr_ops nft_cmp_ops = {
 187         .type           = &nft_cmp_type,
 188         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp_expr)),
 189         .eval           = nft_cmp_eval,
 190         .init           = nft_cmp_init,
 191         .dump           = nft_cmp_dump,
 192         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 193         .offload        = nft_cmp_offload,
 194 };
 195
 196 static int nft_cmp_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
 197                              const struct nft_expr *expr,
 198                              const struct nlattr * const tb[])
 199 {
 200         struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 201         struct nft_data data;
 202         struct nft_data_desc desc = {
 203                 .type   = NFT_DATA_VALUE,
 204                 .size   = sizeof(data),
 205         };
 206         int err;
 207
 208         err = nft_data_init(NULL, &data, &desc, tb[NFTA_CMP_DATA]);
 209         if (err < 0)
 210                 return err;
 211
 212         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
 213         if (err < 0)
 214                 return err;
 215
 216         desc.len *= BITS_PER_BYTE;
 217
 218         priv->mask = nft_cmp_fast_mask(desc.len);
 219         priv->data = data.data[0] & priv->mask;
 220         priv->len  = desc.len;
 221         priv->inv  = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
 222         return 0;
 223 }
 224
 225 static int nft_cmp_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 226                                 struct nft_flow_rule *flow,
 227                                 const struct nft_expr *expr)
 228 {
 229         const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 230         struct nft_cmp_expr cmp = {
 231                 .data   = {
 232                         .data   = {
 233                                 [0] = priv->data,
 234                         },
 235                 },
 236                 .sreg   = priv->sreg,
 237                 .len    = priv->len / BITS_PER_BYTE,
 238                 .op     = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
 239         };
 240
 241         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
 242 }
 243
 244 static int nft_cmp_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 245 {
 246         const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 247         enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
 248         struct nft_data data;
 249
 250         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 251                 goto nla_put_failure;
 252         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
 253                 goto nla_put_failure;
 254
 255         data.data[0] = priv->data;
 256         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &data,
 257                           NFT_DATA_VALUE, priv->len / BITS_PER_BYTE) < 0)
 258                 goto nla_put_failure;
 259         return 0;
 260
 261 nla_put_failure:
 262         return -1;
 263 }
 264
 265 const struct nft_expr_ops nft_cmp_fast_ops = {
 266         .type           = &nft_cmp_type,
 267         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp_fast_expr)),
 268         .eval           = NULL, /* inlined */
 269         .init           = nft_cmp_fast_init,
 270         .dump           = nft_cmp_fast_dump,
 271         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 272         .offload        = nft_cmp_fast_offload,
 273 };
 274
 275 static u32 nft_cmp_mask(u32 bitlen)
 276 {
 277         return (__force u32)cpu_to_le32(~0U >> (sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE - bitlen));
 278 }
 279
 280 static void nft_cmp16_fast_mask(struct nft_data *data, unsigned int bitlen)
 281 {
 282         int len = bitlen / BITS_PER_BYTE;
 283         int i, words = len / sizeof(u32);
 284
 285         for (i = 0; i < words; i++) {
 286                 data->data[i] = 0xffffffff;
 287                 bitlen -= sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE;
 288         }
 289
 290         if (len % sizeof(u32))
 291                 data->data[i++] = nft_cmp_mask(bitlen);
 292
 293         for (; i < 4; i++)
 294                 data->data[i] = 0;
 295 }
 296
 297 static int nft_cmp16_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
 298                                const struct nft_expr *expr,
 299                                const struct nlattr * const tb[])
 300 {
 301         struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 302         struct nft_data_desc desc = {
 303                 .type   = NFT_DATA_VALUE,
 304                 .size   = sizeof(priv->data),
 305         };
 306         int err;
 307
 308         err = nft_data_init(NULL, &priv->data, &desc, tb[NFTA_CMP_DATA]);
 309         if (err < 0)
 310                 return err;
 311
 312         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
 313         if (err < 0)
 314                 return err;
 315
 316         nft_cmp16_fast_mask(&priv->mask, desc.len * BITS_PER_BYTE);
 317         priv->inv = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
 318         priv->len = desc.len;
 319
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 static int nft_cmp16_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 324                                   struct nft_flow_rule *flow,
 325                                   const struct nft_expr *expr)
 326 {
 327         const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 328         struct nft_cmp_expr cmp = {
 329                 .data   = priv->data,
 330                 .sreg   = priv->sreg,
 331                 .len    = priv->len,
 332                 .op     = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
 333         };
 334
 335         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
 336 }
 337
 338 static int nft_cmp16_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 339 {
 340         const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 341         enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
 342
 343         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 344                 goto nla_put_failure;
 345         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
 346                 goto nla_put_failure;
 347
 348         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &priv->data,
 349                           NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
 350                 goto nla_put_failure;
 351         return 0;
 352
 353 nla_put_failure:
 354         return -1;
 355 }
 356
 357
 358 const struct nft_expr_ops nft_cmp16_fast_ops = {
 359         .type           = &nft_cmp_type,
 360         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp16_fast_expr)),
 361         .eval           = NULL, /* inlined */
 362         .init           = nft_cmp16_fast_init,
 363         .dump           = nft_cmp16_fast_dump,
 364         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 365         .offload        = nft_cmp16_fast_offload,
 366 };
 367
 368 static const struct nft_expr_ops *
 369 nft_cmp_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
 370 {
 371         struct nft_data data;
 372         struct nft_data_desc desc = {
 373                 .type   = NFT_DATA_VALUE,
 374                 .size   = sizeof(data),
 375         };
 376         enum nft_cmp_ops op;
 377         u8 sreg;
 378         int err;
 379
 380         if (tb[NFTA_CMP_SREG] == NULL ||
 381             tb[NFTA_CMP_OP] == NULL ||
 382             tb[NFTA_CMP_DATA] == NULL)
 383                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 384
 385         op = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP]));
 386         switch (op) {
 387         case NFT_CMP_EQ:
 388         case NFT_CMP_NEQ:
 389         case NFT_CMP_LT:
 390         case NFT_CMP_LTE:
 391         case NFT_CMP_GT:
 392         case NFT_CMP_GTE:
 393                 break;
 394         default:
 395                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 396         }
 397
 398         err = nft_data_init(NULL, &data, &desc, tb[NFTA_CMP_DATA]);
 399         if (err < 0)
 400                 return ERR_PTR(err);
 401
 402         sreg = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_SREG]));
 403
 404         if (op == NFT_CMP_EQ || op == NFT_CMP_NEQ) {
 405                 if (desc.len <= sizeof(u32))
 406                         return &nft_cmp_fast_ops;
 407                 else if (desc.len <= sizeof(data) &&
 408                          ((sreg >= NFT_REG_1 && sreg <= NFT_REG_4) ||
 409                           (sreg >= NFT_REG32_00 && sreg <= NFT_REG32_12 && sreg % 2 == 0)))
 410                         return &nft_cmp16_fast_ops;
 411         }
 412         return &nft_cmp_ops;
 413 }
 414
 415 struct nft_expr_type nft_cmp_type __read_mostly = {
 416         .name           = "cmp",
 417         .select_ops     = nft_cmp_select_ops,
 418         .policy         = nft_cmp_policy,
 419         .maxattr        = NFTA_CMP_MAX,
 420         .owner          = THIS_MODULE,
 421 };