net/netfilter/nft_numgen.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Laura Garcia <nevola@gmail.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  */
   9
  10 #include <linux/kernel.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/netlink.h>
  14 #include <linux/netfilter.h>
  15 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
  16 #include <linux/static_key.h>
  17 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
  18 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
  19
  20 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, nft_numgen_prandom_state);
  21
  22 struct nft_ng_inc {
  23         u8                      dreg;
  24         u32                     modulus;
  25         atomic_t                counter;
  26         u32                     offset;
  27 };
  28
  29 static void nft_ng_inc_eval(const struct nft_expr *expr,
  30                             struct nft_regs *regs,
  31                             const struct nft_pktinfo *pkt)
  32 {
  33         struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  34         u32 nval, oval;
  35
  36         do {
  37                 oval = atomic_read(&priv->counter);
  38                 nval = (oval + 1 < priv->modulus) ? oval + 1 : 0;
  39         } while (atomic_cmpxchg(&priv->counter, oval, nval) != oval);
  40
  41         regs->data[priv->dreg] = nval + priv->offset;
  42 }
  43
  44 static const struct nla_policy nft_ng_policy[NFTA_NG_MAX + 1] = {
  45         [NFTA_NG_DREG]          = { .type = NLA_U32 },
  46         [NFTA_NG_MODULUS]       = { .type = NLA_U32 },
  47         [NFTA_NG_TYPE]          = { .type = NLA_U32 },
  48         [NFTA_NG_OFFSET]        = { .type = NLA_U32 },
  49 };
  50
  51 static int nft_ng_inc_init(const struct nft_ctx *ctx,
  52                            const struct nft_expr *expr,
  53                            const struct nlattr * const tb[])
  54 {
  55         struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  56
  57         if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
  58                 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
  59
  60         priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
  61         if (priv->modulus == 0)
  62                 return -ERANGE;
  63
  64         if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
  65                 return -EOVERFLOW;
  66
  67         atomic_set(&priv->counter, priv->modulus - 1);
  68
  69         return nft_parse_register_store(ctx, tb[NFTA_NG_DREG], &priv->dreg,
  70                                         NULL, NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
  71 }
  72
  73 static int nft_ng_dump(struct sk_buff *skb, enum nft_registers dreg,
  74                        u32 modulus, enum nft_ng_types type, u32 offset)
  75 {
  76         if (nft_dump_register(skb, NFTA_NG_DREG, dreg))
  77                 goto nla_put_failure;
  78         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_MODULUS, htonl(modulus)))
  79                 goto nla_put_failure;
  80         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_TYPE, htonl(type)))
  81                 goto nla_put_failure;
  82         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_OFFSET, htonl(offset)))
  83                 goto nla_put_failure;
  84
  85         return 0;
  86
  87 nla_put_failure:
  88         return -1;
  89 }
  90
  91 static int nft_ng_inc_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
  92 {
  93         const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  94
  95         return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_INCREMENTAL,
  96                            priv->offset);
  97 }
  98
  99 struct nft_ng_random {
 100         u8                      dreg;
 101         u32                     modulus;
 102         u32                     offset;
 103 };
 104
 105 static void nft_ng_random_eval(const struct nft_expr *expr,
 106                                struct nft_regs *regs,
 107                                const struct nft_pktinfo *pkt)
 108 {
 109         struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 110         struct rnd_state *state = this_cpu_ptr(&nft_numgen_prandom_state);
 111         u32 val;
 112
 113         val = reciprocal_scale(prandom_u32_state(state), priv->modulus);
 114         regs->data[priv->dreg] = val + priv->offset;
 115 }
 116
 117 static int nft_ng_random_init(const struct nft_ctx *ctx,
 118                               const struct nft_expr *expr,
 119                               const struct nlattr * const tb[])
 120 {
 121         struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 122
 123         if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
 124                 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
 125
 126         priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
 127         if (priv->modulus == 0)
 128                 return -ERANGE;
 129
 130         if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
 131                 return -EOVERFLOW;
 132
 133         prandom_init_once(&nft_numgen_prandom_state);
 134
 135         return nft_parse_register_store(ctx, tb[NFTA_NG_DREG], &priv->dreg,
 136                                         NULL, NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
 137 }
 138
 139 static int nft_ng_random_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 140 {
 141         const struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 142
 143         return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_RANDOM,
 144                            priv->offset);
 145 }
 146
 147 static struct nft_expr_type nft_ng_type;
 148 static const struct nft_expr_ops nft_ng_inc_ops = {
 149         .type           = &nft_ng_type,
 150         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_inc)),
 151         .eval           = nft_ng_inc_eval,
 152         .init           = nft_ng_inc_init,
 153         .dump           = nft_ng_inc_dump,
 154 };
 155
 156 static const struct nft_expr_ops nft_ng_random_ops = {
 157         .type           = &nft_ng_type,
 158         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_random)),
 159         .eval           = nft_ng_random_eval,
 160         .init           = nft_ng_random_init,
 161         .dump           = nft_ng_random_dump,
 162 };
 163
 164 static const struct nft_expr_ops *
 165 nft_ng_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
 166 {
 167         u32 type;
 168
 169         if (!tb[NFTA_NG_DREG]    ||
 170             !tb[NFTA_NG_MODULUS] ||
 171             !tb[NFTA_NG_TYPE])
 172                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 173
 174         type = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_TYPE]));
 175
 176         switch (type) {
 177         case NFT_NG_INCREMENTAL:
 178                 return &nft_ng_inc_ops;
 179         case NFT_NG_RANDOM:
 180                 return &nft_ng_random_ops;
 181         }
 182
 183         return ERR_PTR(-EINVAL);
 184 }
 185
 186 static struct nft_expr_type nft_ng_type __read_mostly = {
 187         .name           = "numgen",
 188         .select_ops     = nft_ng_select_ops,
 189         .policy         = nft_ng_policy,
 190         .maxattr        = NFTA_NG_MAX,
 191         .owner          = THIS_MODULE,
 192 };
 193
 194 static int __init nft_ng_module_init(void)
 195 {
 196         return nft_register_expr(&nft_ng_type);
 197 }
 198
 199 static void __exit nft_ng_module_exit(void)
 200 {
 201         nft_unregister_expr(&nft_ng_type);
 202 }
 203
 204 module_init(nft_ng_module_init);
 205 module_exit(nft_ng_module_exit);
 206
 207 MODULE_LICENSE("GPL");
 208 MODULE_AUTHOR("Laura Garcia <nevola@gmail.com>");
 209 MODULE_ALIAS_NFT_EXPR("numgen");