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(*((__be16 *)val));
 125                 break;
 126         case 4:
 127                 data->val32 = ntohl(*((__be32 *)val));
 128                 break;
 129         case 8:
 130                 data->val64 = be64_to_cpu(*((__be64 *)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 /* Calculate the mask for the nft_cmp_fast expression. On big endian the
 197  * mask needs to include the *upper* bytes when interpreting that data as
 198  * something smaller than the full u32, therefore a cpu_to_le32 is done.
 199  */
 200 static u32 nft_cmp_fast_mask(unsigned int len)
 201 {
 202         __le32 mask = cpu_to_le32(~0U >> (sizeof_field(struct nft_cmp_fast_expr,
 203                                           data) * BITS_PER_BYTE - len));
 204
 205         return (__force u32)mask;
 206 }
 207
 208 static int nft_cmp_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
 209                              const struct nft_expr *expr,
 210                              const struct nlattr * const tb[])
 211 {
 212         struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 213         struct nft_data data;
 214         struct nft_data_desc desc = {
 215                 .type   = NFT_DATA_VALUE,
 216                 .size   = sizeof(data),
 217         };
 218         int err;
 219
 220         err = nft_data_init(NULL, &data, &desc, tb[NFTA_CMP_DATA]);
 221         if (err < 0)
 222                 return err;
 223
 224         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
 225         if (err < 0)
 226                 return err;
 227
 228         desc.len *= BITS_PER_BYTE;
 229
 230         priv->mask = nft_cmp_fast_mask(desc.len);
 231         priv->data = data.data[0] & priv->mask;
 232         priv->len  = desc.len;
 233         priv->inv  = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 static int nft_cmp_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 238                                 struct nft_flow_rule *flow,
 239                                 const struct nft_expr *expr)
 240 {
 241         const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 242         struct nft_cmp_expr cmp = {
 243                 .data   = {
 244                         .data   = {
 245                                 [0] = priv->data,
 246                         },
 247                 },
 248                 .sreg   = priv->sreg,
 249                 .len    = priv->len / BITS_PER_BYTE,
 250                 .op     = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
 251         };
 252
 253         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
 254 }
 255
 256 static int nft_cmp_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 257 {
 258         const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 259         enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
 260         struct nft_data data;
 261
 262         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 263                 goto nla_put_failure;
 264         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
 265                 goto nla_put_failure;
 266
 267         data.data[0] = priv->data;
 268         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &data,
 269                           NFT_DATA_VALUE, priv->len / BITS_PER_BYTE) < 0)
 270                 goto nla_put_failure;
 271         return 0;
 272
 273 nla_put_failure:
 274         return -1;
 275 }
 276
 277 const struct nft_expr_ops nft_cmp_fast_ops = {
 278         .type           = &nft_cmp_type,
 279         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp_fast_expr)),
 280         .eval           = NULL, /* inlined */
 281         .init           = nft_cmp_fast_init,
 282         .dump           = nft_cmp_fast_dump,
 283         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 284         .offload        = nft_cmp_fast_offload,
 285 };
 286
 287 static u32 nft_cmp_mask(u32 bitlen)
 288 {
 289         return (__force u32)cpu_to_le32(~0U >> (sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE - bitlen));
 290 }
 291
 292 static void nft_cmp16_fast_mask(struct nft_data *data, unsigned int bitlen)
 293 {
 294         int len = bitlen / BITS_PER_BYTE;
 295         int i, words = len / sizeof(u32);
 296
 297         for (i = 0; i < words; i++) {
 298                 data->data[i] = 0xffffffff;
 299                 bitlen -= sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE;
 300         }
 301
 302         if (len % sizeof(u32))
 303                 data->data[i++] = nft_cmp_mask(bitlen);
 304
 305         for (; i < 4; i++)
 306                 data->data[i] = 0;
 307 }
 308
 309 static int nft_cmp16_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
 310                                const struct nft_expr *expr,
 311                                const struct nlattr * const tb[])
 312 {
 313         struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 314         struct nft_data_desc desc = {
 315                 .type   = NFT_DATA_VALUE,
 316                 .size   = sizeof(priv->data),
 317         };
 318         int err;
 319
 320         err = nft_data_init(NULL, &priv->data, &desc, tb[NFTA_CMP_DATA]);
 321         if (err < 0)
 322                 return err;
 323
 324         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
 325         if (err < 0)
 326                 return err;
 327
 328         nft_cmp16_fast_mask(&priv->mask, desc.len * BITS_PER_BYTE);
 329         priv->inv = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
 330         priv->len = desc.len;
 331
 332         return 0;
 333 }
 334
 335 static int nft_cmp16_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 336                                   struct nft_flow_rule *flow,
 337                                   const struct nft_expr *expr)
 338 {
 339         const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 340         struct nft_cmp_expr cmp = {
 341                 .data   = priv->data,
 342                 .sreg   = priv->sreg,
 343                 .len    = priv->len,
 344                 .op     = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
 345         };
 346
 347         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
 348 }
 349
 350 static int nft_cmp16_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 351 {
 352         const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 353         enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
 354
 355         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 356                 goto nla_put_failure;
 357         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
 358                 goto nla_put_failure;
 359
 360         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &priv->data,
 361                           NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
 362                 goto nla_put_failure;
 363         return 0;
 364
 365 nla_put_failure:
 366         return -1;
 367 }
 368
 369
 370 const struct nft_expr_ops nft_cmp16_fast_ops = {
 371         .type           = &nft_cmp_type,
 372         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp16_fast_expr)),
 373         .eval           = NULL, /* inlined */
 374         .init           = nft_cmp16_fast_init,
 375         .dump           = nft_cmp16_fast_dump,
 376         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 377         .offload        = nft_cmp16_fast_offload,
 378 };
 379
 380 static const struct nft_expr_ops *
 381 nft_cmp_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
 382 {
 383         struct nft_data data;
 384         struct nft_data_desc desc = {
 385                 .type   = NFT_DATA_VALUE,
 386                 .size   = sizeof(data),
 387         };
 388         enum nft_cmp_ops op;
 389         u8 sreg;
 390         int err;
 391
 392         if (tb[NFTA_CMP_SREG] == NULL ||
 393             tb[NFTA_CMP_OP] == NULL ||
 394             tb[NFTA_CMP_DATA] == NULL)
 395                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 396
 397         op = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP]));
 398         switch (op) {
 399         case NFT_CMP_EQ:
 400         case NFT_CMP_NEQ:
 401         case NFT_CMP_LT:
 402         case NFT_CMP_LTE:
 403         case NFT_CMP_GT:
 404         case NFT_CMP_GTE:
 405                 break;
 406         default:
 407                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 408         }
 409
 410         err = nft_data_init(NULL, &data, &desc, tb[NFTA_CMP_DATA]);
 411         if (err < 0)
 412                 return ERR_PTR(err);
 413
 414         sreg = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_SREG]));
 415
 416         if (op == NFT_CMP_EQ || op == NFT_CMP_NEQ) {
 417                 if (desc.len <= sizeof(u32))
 418                         return &nft_cmp_fast_ops;
 419                 else if (desc.len <= sizeof(data) &&
 420                          ((sreg >= NFT_REG_1 && sreg <= NFT_REG_4) ||
 421                           (sreg >= NFT_REG32_00 && sreg <= NFT_REG32_12 && sreg % 2 == 0)))
 422                         return &nft_cmp16_fast_ops;
 423         }
 424         return &nft_cmp_ops;
 425 }
 426
 427 struct nft_expr_type nft_cmp_type __read_mostly = {
 428         .name           = "cmp",
 429         .select_ops     = nft_cmp_select_ops,
 430         .policy         = nft_cmp_policy,
 431         .maxattr        = NFTA_CMP_MAX,
 432         .owner          = THIS_MODULE,
 433 };