Bluetooth: Cancel the Sniff timer
[platform/kernel/linux-starfive.git] / drivers / net / vrf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * vrf.c: device driver to encapsulate a VRF space
4  *
5  * Copyright (c) 2015 Cumulus Networks. All rights reserved.
6  * Copyright (c) 2015 Shrijeet Mukherjee <shm@cumulusnetworks.com>
7  * Copyright (c) 2015 David Ahern <dsa@cumulusnetworks.com>
8  *
9  * Based on dummy, team and ipvlan drivers
10  */
11
12 #include <linux/ethtool.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/netdevice.h>
16 #include <linux/etherdevice.h>
17 #include <linux/ip.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/moduleparam.h>
20 #include <linux/netfilter.h>
21 #include <linux/rtnetlink.h>
22 #include <net/rtnetlink.h>
23 #include <linux/u64_stats_sync.h>
24 #include <linux/hashtable.h>
25 #include <linux/spinlock_types.h>
26
27 #include <linux/inetdevice.h>
28 #include <net/arp.h>
29 #include <net/ip.h>
30 #include <net/ip_fib.h>
31 #include <net/ip6_fib.h>
32 #include <net/ip6_route.h>
33 #include <net/route.h>
34 #include <net/addrconf.h>
35 #include <net/l3mdev.h>
36 #include <net/fib_rules.h>
37 #include <net/sch_generic.h>
38 #include <net/netns/generic.h>
39 #include <net/netfilter/nf_conntrack.h>
40
41 #define DRV_NAME        "vrf"
42 #define DRV_VERSION     "1.1"
43
44 #define FIB_RULE_PREF  1000       /* default preference for FIB rules */
45
46 #define HT_MAP_BITS     4
47 #define HASH_INITVAL    ((u32)0xcafef00d)
48
49 struct  vrf_map {
50         DECLARE_HASHTABLE(ht, HT_MAP_BITS);
51         spinlock_t vmap_lock;
52
53         /* shared_tables:
54          * count how many distinct tables do not comply with the strict mode
55          * requirement.
56          * shared_tables value must be 0 in order to enable the strict mode.
57          *
58          * example of the evolution of shared_tables:
59          *                                                        | time
60          * add  vrf0 --> table 100        shared_tables = 0       | t0
61          * add  vrf1 --> table 101        shared_tables = 0       | t1
62          * add  vrf2 --> table 100        shared_tables = 1       | t2
63          * add  vrf3 --> table 100        shared_tables = 1       | t3
64          * add  vrf4 --> table 101        shared_tables = 2       v t4
65          *
66          * shared_tables is a "step function" (or "staircase function")
67          * and it is increased by one when the second vrf is associated to a
68          * table.
69          *
70          * at t2, vrf0 and vrf2 are bound to table 100: shared_tables = 1.
71          *
72          * at t3, another dev (vrf3) is bound to the same table 100 but the
73          * value of shared_tables is still 1.
74          * This means that no matter how many new vrfs will register on the
75          * table 100, the shared_tables will not increase (considering only
76          * table 100).
77          *
78          * at t4, vrf4 is bound to table 101, and shared_tables = 2.
79          *
80          * Looking at the value of shared_tables we can immediately know if
81          * the strict_mode can or cannot be enforced. Indeed, strict_mode
82          * can be enforced iff shared_tables = 0.
83          *
84          * Conversely, shared_tables is decreased when a vrf is de-associated
85          * from a table with exactly two associated vrfs.
86          */
87         u32 shared_tables;
88
89         bool strict_mode;
90 };
91
92 struct vrf_map_elem {
93         struct hlist_node hnode;
94         struct list_head vrf_list;  /* VRFs registered to this table */
95
96         u32 table_id;
97         int users;
98         int ifindex;
99 };
100
101 static unsigned int vrf_net_id;
102
103 /* per netns vrf data */
104 struct netns_vrf {
105         /* protected by rtnl lock */
106         bool add_fib_rules;
107
108         struct vrf_map vmap;
109         struct ctl_table_header *ctl_hdr;
110 };
111
112 struct net_vrf {
113         struct rtable __rcu     *rth;
114         struct rt6_info __rcu   *rt6;
115 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
116         struct fib6_table       *fib6_table;
117 #endif
118         u32                     tb_id;
119
120         struct list_head        me_list;   /* entry in vrf_map_elem */
121         int                     ifindex;
122 };
123
124 static void vrf_rx_stats(struct net_device *dev, int len)
125 {
126         struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
127
128         u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
129         dstats->rx_packets++;
130         dstats->rx_bytes += len;
131         u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
132 }
133
134 static void vrf_tx_error(struct net_device *vrf_dev, struct sk_buff *skb)
135 {
136         vrf_dev->stats.tx_errors++;
137         kfree_skb(skb);
138 }
139
140 static void vrf_get_stats64(struct net_device *dev,
141                             struct rtnl_link_stats64 *stats)
142 {
143         int i;
144
145         for_each_possible_cpu(i) {
146                 const struct pcpu_dstats *dstats;
147                 u64 tbytes, tpkts, tdrops, rbytes, rpkts;
148                 unsigned int start;
149
150                 dstats = per_cpu_ptr(dev->dstats, i);
151                 do {
152                         start = u64_stats_fetch_begin(&dstats->syncp);
153                         tbytes = dstats->tx_bytes;
154                         tpkts = dstats->tx_packets;
155                         tdrops = dstats->tx_drops;
156                         rbytes = dstats->rx_bytes;
157                         rpkts = dstats->rx_packets;
158                 } while (u64_stats_fetch_retry(&dstats->syncp, start));
159                 stats->tx_bytes += tbytes;
160                 stats->tx_packets += tpkts;
161                 stats->tx_dropped += tdrops;
162                 stats->rx_bytes += rbytes;
163                 stats->rx_packets += rpkts;
164         }
165 }
166
167 static struct vrf_map *netns_vrf_map(struct net *net)
168 {
169         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
170
171         return &nn_vrf->vmap;
172 }
173
174 static struct vrf_map *netns_vrf_map_by_dev(struct net_device *dev)
175 {
176         return netns_vrf_map(dev_net(dev));
177 }
178
179 static int vrf_map_elem_get_vrf_ifindex(struct vrf_map_elem *me)
180 {
181         struct list_head *me_head = &me->vrf_list;
182         struct net_vrf *vrf;
183
184         if (list_empty(me_head))
185                 return -ENODEV;
186
187         vrf = list_first_entry(me_head, struct net_vrf, me_list);
188
189         return vrf->ifindex;
190 }
191
192 static struct vrf_map_elem *vrf_map_elem_alloc(gfp_t flags)
193 {
194         struct vrf_map_elem *me;
195
196         me = kmalloc(sizeof(*me), flags);
197         if (!me)
198                 return NULL;
199
200         return me;
201 }
202
203 static void vrf_map_elem_free(struct vrf_map_elem *me)
204 {
205         kfree(me);
206 }
207
208 static void vrf_map_elem_init(struct vrf_map_elem *me, int table_id,
209                               int ifindex, int users)
210 {
211         me->table_id = table_id;
212         me->ifindex = ifindex;
213         me->users = users;
214         INIT_LIST_HEAD(&me->vrf_list);
215 }
216
217 static struct vrf_map_elem *vrf_map_lookup_elem(struct vrf_map *vmap,
218                                                 u32 table_id)
219 {
220         struct vrf_map_elem *me;
221         u32 key;
222
223         key = jhash_1word(table_id, HASH_INITVAL);
224         hash_for_each_possible(vmap->ht, me, hnode, key) {
225                 if (me->table_id == table_id)
226                         return me;
227         }
228
229         return NULL;
230 }
231
232 static void vrf_map_add_elem(struct vrf_map *vmap, struct vrf_map_elem *me)
233 {
234         u32 table_id = me->table_id;
235         u32 key;
236
237         key = jhash_1word(table_id, HASH_INITVAL);
238         hash_add(vmap->ht, &me->hnode, key);
239 }
240
241 static void vrf_map_del_elem(struct vrf_map_elem *me)
242 {
243         hash_del(&me->hnode);
244 }
245
246 static void vrf_map_lock(struct vrf_map *vmap) __acquires(&vmap->vmap_lock)
247 {
248         spin_lock(&vmap->vmap_lock);
249 }
250
251 static void vrf_map_unlock(struct vrf_map *vmap) __releases(&vmap->vmap_lock)
252 {
253         spin_unlock(&vmap->vmap_lock);
254 }
255
256 /* called with rtnl lock held */
257 static int
258 vrf_map_register_dev(struct net_device *dev, struct netlink_ext_ack *extack)
259 {
260         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map_by_dev(dev);
261         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
262         struct vrf_map_elem *new_me, *me;
263         u32 table_id = vrf->tb_id;
264         bool free_new_me = false;
265         int users;
266         int res;
267
268         /* we pre-allocate elements used in the spin-locked section (so that we
269          * keep the spinlock as short as possible).
270          */
271         new_me = vrf_map_elem_alloc(GFP_KERNEL);
272         if (!new_me)
273                 return -ENOMEM;
274
275         vrf_map_elem_init(new_me, table_id, dev->ifindex, 0);
276
277         vrf_map_lock(vmap);
278
279         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
280         if (!me) {
281                 me = new_me;
282                 vrf_map_add_elem(vmap, me);
283                 goto link_vrf;
284         }
285
286         /* we already have an entry in the vrf_map, so it means there is (at
287          * least) a vrf registered on the specific table.
288          */
289         free_new_me = true;
290         if (vmap->strict_mode) {
291                 /* vrfs cannot share the same table */
292                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Table is used by another VRF");
293                 res = -EBUSY;
294                 goto unlock;
295         }
296
297 link_vrf:
298         users = ++me->users;
299         if (users == 2)
300                 ++vmap->shared_tables;
301
302         list_add(&vrf->me_list, &me->vrf_list);
303
304         res = 0;
305
306 unlock:
307         vrf_map_unlock(vmap);
308
309         /* clean-up, if needed */
310         if (free_new_me)
311                 vrf_map_elem_free(new_me);
312
313         return res;
314 }
315
316 /* called with rtnl lock held */
317 static void vrf_map_unregister_dev(struct net_device *dev)
318 {
319         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map_by_dev(dev);
320         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
321         u32 table_id = vrf->tb_id;
322         struct vrf_map_elem *me;
323         int users;
324
325         vrf_map_lock(vmap);
326
327         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
328         if (!me)
329                 goto unlock;
330
331         list_del(&vrf->me_list);
332
333         users = --me->users;
334         if (users == 1) {
335                 --vmap->shared_tables;
336         } else if (users == 0) {
337                 vrf_map_del_elem(me);
338
339                 /* no one will refer to this element anymore */
340                 vrf_map_elem_free(me);
341         }
342
343 unlock:
344         vrf_map_unlock(vmap);
345 }
346
347 /* return the vrf device index associated with the table_id */
348 static int vrf_ifindex_lookup_by_table_id(struct net *net, u32 table_id)
349 {
350         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map(net);
351         struct vrf_map_elem *me;
352         int ifindex;
353
354         vrf_map_lock(vmap);
355
356         if (!vmap->strict_mode) {
357                 ifindex = -EPERM;
358                 goto unlock;
359         }
360
361         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
362         if (!me) {
363                 ifindex = -ENODEV;
364                 goto unlock;
365         }
366
367         ifindex = vrf_map_elem_get_vrf_ifindex(me);
368
369 unlock:
370         vrf_map_unlock(vmap);
371
372         return ifindex;
373 }
374
375 /* by default VRF devices do not have a qdisc and are expected
376  * to be created with only a single queue.
377  */
378 static bool qdisc_tx_is_default(const struct net_device *dev)
379 {
380         struct netdev_queue *txq;
381         struct Qdisc *qdisc;
382
383         if (dev->num_tx_queues > 1)
384                 return false;
385
386         txq = netdev_get_tx_queue(dev, 0);
387         qdisc = rcu_access_pointer(txq->qdisc);
388
389         return !qdisc->enqueue;
390 }
391
392 /* Local traffic destined to local address. Reinsert the packet to rx
393  * path, similar to loopback handling.
394  */
395 static int vrf_local_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
396                           struct dst_entry *dst)
397 {
398         int len = skb->len;
399
400         skb_orphan(skb);
401
402         skb_dst_set(skb, dst);
403
404         /* set pkt_type to avoid skb hitting packet taps twice -
405          * once on Tx and again in Rx processing
406          */
407         skb->pkt_type = PACKET_LOOPBACK;
408
409         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
410
411         if (likely(__netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS))
412                 vrf_rx_stats(dev, len);
413         else
414                 this_cpu_inc(dev->dstats->rx_drops);
415
416         return NETDEV_TX_OK;
417 }
418
419 static void vrf_nf_set_untracked(struct sk_buff *skb)
420 {
421         if (skb_get_nfct(skb) == 0)
422                 nf_ct_set(skb, NULL, IP_CT_UNTRACKED);
423 }
424
425 static void vrf_nf_reset_ct(struct sk_buff *skb)
426 {
427         if (skb_get_nfct(skb) == IP_CT_UNTRACKED)
428                 nf_reset_ct(skb);
429 }
430
431 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
432 static int vrf_ip6_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
433                              struct sk_buff *skb)
434 {
435         int err;
436
437         vrf_nf_reset_ct(skb);
438
439         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net,
440                       sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
441
442         if (likely(err == 1))
443                 err = dst_output(net, sk, skb);
444
445         return err;
446 }
447
448 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
449                                            struct net_device *dev)
450 {
451         const struct ipv6hdr *iph;
452         struct net *net = dev_net(skb->dev);
453         struct flowi6 fl6;
454         int ret = NET_XMIT_DROP;
455         struct dst_entry *dst;
456         struct dst_entry *dst_null = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
457
458         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN + sizeof(struct ipv6hdr)))
459                 goto err;
460
461         iph = ipv6_hdr(skb);
462
463         memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
464         /* needed to match OIF rule */
465         fl6.flowi6_l3mdev = dev->ifindex;
466         fl6.flowi6_iif = LOOPBACK_IFINDEX;
467         fl6.daddr = iph->daddr;
468         fl6.saddr = iph->saddr;
469         fl6.flowlabel = ip6_flowinfo(iph);
470         fl6.flowi6_mark = skb->mark;
471         fl6.flowi6_proto = iph->nexthdr;
472
473         dst = ip6_dst_lookup_flow(net, NULL, &fl6, NULL);
474         if (IS_ERR(dst) || dst == dst_null)
475                 goto err;
476
477         skb_dst_drop(skb);
478
479         /* if dst.dev is the VRF device again this is locally originated traffic
480          * destined to a local address. Short circuit to Rx path.
481          */
482         if (dst->dev == dev)
483                 return vrf_local_xmit(skb, dev, dst);
484
485         skb_dst_set(skb, dst);
486
487         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
488         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
489
490         memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
491         ret = vrf_ip6_local_out(net, skb->sk, skb);
492         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
493                 dev->stats.tx_errors++;
494         else
495                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
496
497         return ret;
498 err:
499         vrf_tx_error(dev, skb);
500         return NET_XMIT_DROP;
501 }
502 #else
503 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
504                                            struct net_device *dev)
505 {
506         vrf_tx_error(dev, skb);
507         return NET_XMIT_DROP;
508 }
509 #endif
510
511 /* based on ip_local_out; can't use it b/c the dst is switched pointing to us */
512 static int vrf_ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
513                             struct sk_buff *skb)
514 {
515         int err;
516
517         vrf_nf_reset_ct(skb);
518
519         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
520                       skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
521         if (likely(err == 1))
522                 err = dst_output(net, sk, skb);
523
524         return err;
525 }
526
527 static netdev_tx_t vrf_process_v4_outbound(struct sk_buff *skb,
528                                            struct net_device *vrf_dev)
529 {
530         struct iphdr *ip4h;
531         int ret = NET_XMIT_DROP;
532         struct flowi4 fl4;
533         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
534         struct rtable *rt;
535
536         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)))
537                 goto err;
538
539         ip4h = ip_hdr(skb);
540
541         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
542         /* needed to match OIF rule */
543         fl4.flowi4_l3mdev = vrf_dev->ifindex;
544         fl4.flowi4_iif = LOOPBACK_IFINDEX;
545         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(ip4h->tos);
546         fl4.flowi4_flags = FLOWI_FLAG_ANYSRC;
547         fl4.flowi4_proto = ip4h->protocol;
548         fl4.daddr = ip4h->daddr;
549         fl4.saddr = ip4h->saddr;
550
551         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, NULL);
552         if (IS_ERR(rt))
553                 goto err;
554
555         skb_dst_drop(skb);
556
557         /* if dst.dev is the VRF device again this is locally originated traffic
558          * destined to a local address. Short circuit to Rx path.
559          */
560         if (rt->dst.dev == vrf_dev)
561                 return vrf_local_xmit(skb, vrf_dev, &rt->dst);
562
563         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
564
565         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
566         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
567
568         if (!ip4h->saddr) {
569                 ip4h->saddr = inet_select_addr(skb_dst(skb)->dev, 0,
570                                                RT_SCOPE_LINK);
571         }
572
573         memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
574         ret = vrf_ip_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
575         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
576                 vrf_dev->stats.tx_errors++;
577         else
578                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
579
580 out:
581         return ret;
582 err:
583         vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
584         goto out;
585 }
586
587 static netdev_tx_t is_ip_tx_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
588 {
589         switch (skb->protocol) {
590         case htons(ETH_P_IP):
591                 return vrf_process_v4_outbound(skb, dev);
592         case htons(ETH_P_IPV6):
593                 return vrf_process_v6_outbound(skb, dev);
594         default:
595                 vrf_tx_error(dev, skb);
596                 return NET_XMIT_DROP;
597         }
598 }
599
600 static netdev_tx_t vrf_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
601 {
602         int len = skb->len;
603         netdev_tx_t ret = is_ip_tx_frame(skb, dev);
604
605         if (likely(ret == NET_XMIT_SUCCESS || ret == NET_XMIT_CN)) {
606                 struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
607
608                 u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
609                 dstats->tx_packets++;
610                 dstats->tx_bytes += len;
611                 u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
612         } else {
613                 this_cpu_inc(dev->dstats->tx_drops);
614         }
615
616         return ret;
617 }
618
619 static void vrf_finish_direct(struct sk_buff *skb)
620 {
621         struct net_device *vrf_dev = skb->dev;
622
623         if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all) &&
624             likely(skb_headroom(skb) >= ETH_HLEN)) {
625                 struct ethhdr *eth = skb_push(skb, ETH_HLEN);
626
627                 ether_addr_copy(eth->h_source, vrf_dev->dev_addr);
628                 eth_zero_addr(eth->h_dest);
629                 eth->h_proto = skb->protocol;
630
631                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
632
633                 skb_pull(skb, ETH_HLEN);
634         }
635
636         vrf_nf_reset_ct(skb);
637 }
638
639 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
640 /* modelled after ip6_finish_output2 */
641 static int vrf_finish_output6(struct net *net, struct sock *sk,
642                               struct sk_buff *skb)
643 {
644         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
645         struct net_device *dev = dst->dev;
646         const struct in6_addr *nexthop;
647         struct neighbour *neigh;
648         int ret;
649
650         vrf_nf_reset_ct(skb);
651
652         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
653         skb->dev = dev;
654
655         rcu_read_lock();
656         nexthop = rt6_nexthop((struct rt6_info *)dst, &ipv6_hdr(skb)->daddr);
657         neigh = __ipv6_neigh_lookup_noref(dst->dev, nexthop);
658         if (unlikely(!neigh))
659                 neigh = __neigh_create(&nd_tbl, nexthop, dst->dev, false);
660         if (!IS_ERR(neigh)) {
661                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
662                 ret = neigh_output(neigh, skb, false);
663                 rcu_read_unlock();
664                 return ret;
665         }
666         rcu_read_unlock();
667
668         IP6_INC_STATS(dev_net(dst->dev),
669                       ip6_dst_idev(dst), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
670         kfree_skb(skb);
671         return -EINVAL;
672 }
673
674 /* modelled after ip6_output */
675 static int vrf_output6(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
676 {
677         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING,
678                             net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
679                             vrf_finish_output6,
680                             !(IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_REROUTED));
681 }
682
683 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
684  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
685  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
686  */
687 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
688                                             struct sk_buff *skb)
689 {
690         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
691         struct dst_entry *dst = NULL;
692         struct rt6_info *rt6;
693
694         rcu_read_lock();
695
696         rt6 = rcu_dereference(vrf->rt6);
697         if (likely(rt6)) {
698                 dst = &rt6->dst;
699                 dst_hold(dst);
700         }
701
702         rcu_read_unlock();
703
704         if (unlikely(!dst)) {
705                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
706                 return NULL;
707         }
708
709         skb_dst_drop(skb);
710         skb_dst_set(skb, dst);
711
712         return skb;
713 }
714
715 static int vrf_output6_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
716                                      struct sk_buff *skb)
717 {
718         vrf_finish_direct(skb);
719
720         return vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
721 }
722
723 static int vrf_output6_direct(struct net *net, struct sock *sk,
724                               struct sk_buff *skb)
725 {
726         int err = 1;
727
728         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
729
730         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
731                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
732                               NULL, skb->dev, vrf_output6_direct_finish);
733
734         if (likely(err == 1))
735                 vrf_finish_direct(skb);
736
737         return err;
738 }
739
740 static int vrf_ip6_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
741                                      struct sk_buff *skb)
742 {
743         int err;
744
745         err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
746         if (likely(err == 1))
747                 err = vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
748
749         return err;
750 }
751
752 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
753                                           struct sock *sk,
754                                           struct sk_buff *skb)
755 {
756         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
757         int err;
758
759         skb->dev = vrf_dev;
760
761         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
762                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip6_out_direct_finish);
763
764         if (likely(err == 1))
765                 err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
766
767         if (likely(err == 1))
768                 return skb;
769
770         return NULL;
771 }
772
773 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
774                                    struct sock *sk,
775                                    struct sk_buff *skb)
776 {
777         /* don't divert link scope packets */
778         if (rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr))
779                 return skb;
780
781         vrf_nf_set_untracked(skb);
782
783         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
784             IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_XFRM_TRANSFORMED)
785                 return vrf_ip6_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
786
787         return vrf_ip6_out_redirect(vrf_dev, skb);
788 }
789
790 /* holding rtnl */
791 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
792 {
793         struct rt6_info *rt6 = rtnl_dereference(vrf->rt6);
794         struct net *net = dev_net(dev);
795         struct dst_entry *dst;
796
797         RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6, NULL);
798         synchronize_rcu();
799
800         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
801          * - based on dst_ifdown
802          */
803         if (rt6) {
804                 dst = &rt6->dst;
805                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
806                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
807                 dst->dev = net->loopback_dev;
808                 dst_release(dst);
809         }
810 }
811
812 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
813 {
814         int flags = DST_NOPOLICY | DST_NOXFRM;
815         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
816         struct net *net = dev_net(dev);
817         struct rt6_info *rt6;
818         int rc = -ENOMEM;
819
820         /* IPv6 can be CONFIG enabled and then disabled runtime */
821         if (!ipv6_mod_enabled())
822                 return 0;
823
824         vrf->fib6_table = fib6_new_table(net, vrf->tb_id);
825         if (!vrf->fib6_table)
826                 goto out;
827
828         /* create a dst for routing packets out a VRF device */
829         rt6 = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
830         if (!rt6)
831                 goto out;
832
833         rt6->dst.output = vrf_output6;
834
835         rcu_assign_pointer(vrf->rt6, rt6);
836
837         rc = 0;
838 out:
839         return rc;
840 }
841 #else
842 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
843                                    struct sock *sk,
844                                    struct sk_buff *skb)
845 {
846         return skb;
847 }
848
849 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
850 {
851 }
852
853 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
854 {
855         return 0;
856 }
857 #endif
858
859 /* modelled after ip_finish_output2 */
860 static int vrf_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
861 {
862         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
863         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
864         struct net_device *dev = dst->dev;
865         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
866         struct neighbour *neigh;
867         bool is_v6gw = false;
868
869         vrf_nf_reset_ct(skb);
870
871         /* Be paranoid, rather than too clever. */
872         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
873                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
874                 if (!skb) {
875                         dev->stats.tx_errors++;
876                         return -ENOMEM;
877                 }
878         }
879
880         rcu_read_lock();
881
882         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
883         if (!IS_ERR(neigh)) {
884                 int ret;
885
886                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
887                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
888                 ret = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
889                 rcu_read_unlock();
890                 return ret;
891         }
892
893         rcu_read_unlock();
894         vrf_tx_error(skb->dev, skb);
895         return -EINVAL;
896 }
897
898 static int vrf_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
899 {
900         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
901
902         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
903
904         skb->dev = dev;
905         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
906
907         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
908                             net, sk, skb, NULL, dev,
909                             vrf_finish_output,
910                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
911 }
912
913 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
914  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
915  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
916  */
917 static struct sk_buff *vrf_ip_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
918                                            struct sk_buff *skb)
919 {
920         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
921         struct dst_entry *dst = NULL;
922         struct rtable *rth;
923
924         rcu_read_lock();
925
926         rth = rcu_dereference(vrf->rth);
927         if (likely(rth)) {
928                 dst = &rth->dst;
929                 dst_hold(dst);
930         }
931
932         rcu_read_unlock();
933
934         if (unlikely(!dst)) {
935                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
936                 return NULL;
937         }
938
939         skb_dst_drop(skb);
940         skb_dst_set(skb, dst);
941
942         return skb;
943 }
944
945 static int vrf_output_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
946                                     struct sk_buff *skb)
947 {
948         vrf_finish_direct(skb);
949
950         return vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
951 }
952
953 static int vrf_output_direct(struct net *net, struct sock *sk,
954                              struct sk_buff *skb)
955 {
956         int err = 1;
957
958         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
959
960         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
961                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
962                               NULL, skb->dev, vrf_output_direct_finish);
963
964         if (likely(err == 1))
965                 vrf_finish_direct(skb);
966
967         return err;
968 }
969
970 static int vrf_ip_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
971                                     struct sk_buff *skb)
972 {
973         int err;
974
975         err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
976         if (likely(err == 1))
977                 err = vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
978
979         return err;
980 }
981
982 static struct sk_buff *vrf_ip_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
983                                          struct sock *sk,
984                                          struct sk_buff *skb)
985 {
986         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
987         int err;
988
989         skb->dev = vrf_dev;
990
991         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
992                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip_out_direct_finish);
993
994         if (likely(err == 1))
995                 err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
996
997         if (likely(err == 1))
998                 return skb;
999
1000         return NULL;
1001 }
1002
1003 static struct sk_buff *vrf_ip_out(struct net_device *vrf_dev,
1004                                   struct sock *sk,
1005                                   struct sk_buff *skb)
1006 {
1007         /* don't divert multicast or local broadcast */
1008         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr) ||
1009             ipv4_is_lbcast(ip_hdr(skb)->daddr))
1010                 return skb;
1011
1012         vrf_nf_set_untracked(skb);
1013
1014         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
1015             IPCB(skb)->flags & IPSKB_XFRM_TRANSFORMED)
1016                 return vrf_ip_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
1017
1018         return vrf_ip_out_redirect(vrf_dev, skb);
1019 }
1020
1021 /* called with rcu lock held */
1022 static struct sk_buff *vrf_l3_out(struct net_device *vrf_dev,
1023                                   struct sock *sk,
1024                                   struct sk_buff *skb,
1025                                   u16 proto)
1026 {
1027         switch (proto) {
1028         case AF_INET:
1029                 return vrf_ip_out(vrf_dev, sk, skb);
1030         case AF_INET6:
1031                 return vrf_ip6_out(vrf_dev, sk, skb);
1032         }
1033
1034         return skb;
1035 }
1036
1037 /* holding rtnl */
1038 static void vrf_rtable_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
1039 {
1040         struct rtable *rth = rtnl_dereference(vrf->rth);
1041         struct net *net = dev_net(dev);
1042         struct dst_entry *dst;
1043
1044         RCU_INIT_POINTER(vrf->rth, NULL);
1045         synchronize_rcu();
1046
1047         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
1048          * - based on dst_ifdown
1049          */
1050         if (rth) {
1051                 dst = &rth->dst;
1052                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
1053                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
1054                 dst->dev = net->loopback_dev;
1055                 dst_release(dst);
1056         }
1057 }
1058
1059 static int vrf_rtable_create(struct net_device *dev)
1060 {
1061         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1062         struct rtable *rth;
1063
1064         if (!fib_new_table(dev_net(dev), vrf->tb_id))
1065                 return -ENOMEM;
1066
1067         /* create a dst for routing packets out through a VRF device */
1068         rth = rt_dst_alloc(dev, 0, RTN_UNICAST, 1);
1069         if (!rth)
1070                 return -ENOMEM;
1071
1072         rth->dst.output = vrf_output;
1073
1074         rcu_assign_pointer(vrf->rth, rth);
1075
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 /**************************** device handling ********************/
1080
1081 /* cycle interface to flush neighbor cache and move routes across tables */
1082 static void cycle_netdev(struct net_device *dev,
1083                          struct netlink_ext_ack *extack)
1084 {
1085         unsigned int flags = dev->flags;
1086         int ret;
1087
1088         if (!netif_running(dev))
1089                 return;
1090
1091         ret = dev_change_flags(dev, flags & ~IFF_UP, extack);
1092         if (ret >= 0)
1093                 ret = dev_change_flags(dev, flags, extack);
1094
1095         if (ret < 0) {
1096                 netdev_err(dev,
1097                            "Failed to cycle device %s; route tables might be wrong!\n",
1098                            dev->name);
1099         }
1100 }
1101
1102 static int do_vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1103                             struct netlink_ext_ack *extack)
1104 {
1105         int ret;
1106
1107         /* do not allow loopback device to be enslaved to a VRF.
1108          * The vrf device acts as the loopback for the vrf.
1109          */
1110         if (port_dev == dev_net(dev)->loopback_dev) {
1111                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1112                                "Can not enslave loopback device to a VRF");
1113                 return -EOPNOTSUPP;
1114         }
1115
1116         port_dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_SLAVE;
1117         ret = netdev_master_upper_dev_link(port_dev, dev, NULL, NULL, extack);
1118         if (ret < 0)
1119                 goto err;
1120
1121         cycle_netdev(port_dev, extack);
1122
1123         return 0;
1124
1125 err:
1126         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1127         return ret;
1128 }
1129
1130 static int vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1131                          struct netlink_ext_ack *extack)
1132 {
1133         if (netif_is_l3_master(port_dev)) {
1134                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1135                                "Can not enslave an L3 master device to a VRF");
1136                 return -EINVAL;
1137         }
1138
1139         if (netif_is_l3_slave(port_dev))
1140                 return -EINVAL;
1141
1142         return do_vrf_add_slave(dev, port_dev, extack);
1143 }
1144
1145 /* inverse of do_vrf_add_slave */
1146 static int do_vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1147 {
1148         netdev_upper_dev_unlink(port_dev, dev);
1149         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1150
1151         cycle_netdev(port_dev, NULL);
1152
1153         return 0;
1154 }
1155
1156 static int vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1157 {
1158         return do_vrf_del_slave(dev, port_dev);
1159 }
1160
1161 static void vrf_dev_uninit(struct net_device *dev)
1162 {
1163         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1164
1165         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1166         vrf_rt6_release(dev, vrf);
1167 }
1168
1169 static int vrf_dev_init(struct net_device *dev)
1170 {
1171         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1172
1173         /* create the default dst which points back to us */
1174         if (vrf_rtable_create(dev) != 0)
1175                 goto out_nomem;
1176
1177         if (vrf_rt6_create(dev) != 0)
1178                 goto out_rth;
1179
1180         dev->flags = IFF_MASTER | IFF_NOARP;
1181
1182         /* similarly, oper state is irrelevant; set to up to avoid confusion */
1183         dev->operstate = IF_OPER_UP;
1184         netdev_lockdep_set_classes(dev);
1185         return 0;
1186
1187 out_rth:
1188         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1189 out_nomem:
1190         return -ENOMEM;
1191 }
1192
1193 static const struct net_device_ops vrf_netdev_ops = {
1194         .ndo_init               = vrf_dev_init,
1195         .ndo_uninit             = vrf_dev_uninit,
1196         .ndo_start_xmit         = vrf_xmit,
1197         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1198         .ndo_get_stats64        = vrf_get_stats64,
1199         .ndo_add_slave          = vrf_add_slave,
1200         .ndo_del_slave          = vrf_del_slave,
1201 };
1202
1203 static u32 vrf_fib_table(const struct net_device *dev)
1204 {
1205         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1206
1207         return vrf->tb_id;
1208 }
1209
1210 static int vrf_rcv_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1211 {
1212         kfree_skb(skb);
1213         return 0;
1214 }
1215
1216 static struct sk_buff *vrf_rcv_nfhook(u8 pf, unsigned int hook,
1217                                       struct sk_buff *skb,
1218                                       struct net_device *dev)
1219 {
1220         struct net *net = dev_net(dev);
1221
1222         if (nf_hook(pf, hook, net, NULL, skb, dev, NULL, vrf_rcv_finish) != 1)
1223                 skb = NULL;    /* kfree_skb(skb) handled by nf code */
1224
1225         return skb;
1226 }
1227
1228 static int vrf_prepare_mac_header(struct sk_buff *skb,
1229                                   struct net_device *vrf_dev, u16 proto)
1230 {
1231         struct ethhdr *eth;
1232         int err;
1233
1234         /* in general, we do not know if there is enough space in the head of
1235          * the packet for hosting the mac header.
1236          */
1237         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(vrf_dev));
1238         if (unlikely(err))
1239                 /* no space in the skb head */
1240                 return -ENOBUFS;
1241
1242         __skb_push(skb, ETH_HLEN);
1243         eth = (struct ethhdr *)skb->data;
1244
1245         skb_reset_mac_header(skb);
1246         skb_reset_mac_len(skb);
1247
1248         /* we set the ethernet destination and the source addresses to the
1249          * address of the VRF device.
1250          */
1251         ether_addr_copy(eth->h_dest, vrf_dev->dev_addr);
1252         ether_addr_copy(eth->h_source, vrf_dev->dev_addr);
1253         eth->h_proto = htons(proto);
1254
1255         /* the destination address of the Ethernet frame corresponds to the
1256          * address set on the VRF interface; therefore, the packet is intended
1257          * to be processed locally.
1258          */
1259         skb->protocol = eth->h_proto;
1260         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1261
1262         skb_postpush_rcsum(skb, skb->data, ETH_HLEN);
1263
1264         skb_pull_inline(skb, ETH_HLEN);
1265
1266         return 0;
1267 }
1268
1269 /* prepare and add the mac header to the packet if it was not set previously.
1270  * In this way, packet sniffers such as tcpdump can parse the packet correctly.
1271  * If the mac header was already set, the original mac header is left
1272  * untouched and the function returns immediately.
1273  */
1274 static int vrf_add_mac_header_if_unset(struct sk_buff *skb,
1275                                        struct net_device *vrf_dev,
1276                                        u16 proto, struct net_device *orig_dev)
1277 {
1278         if (skb_mac_header_was_set(skb) && dev_has_header(orig_dev))
1279                 return 0;
1280
1281         return vrf_prepare_mac_header(skb, vrf_dev, proto);
1282 }
1283
1284 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1285 /* neighbor handling is done with actual device; do not want
1286  * to flip skb->dev for those ndisc packets. This really fails
1287  * for multiple next protocols (e.g., NEXTHDR_HOP). But it is
1288  * a start.
1289  */
1290 static bool ipv6_ndisc_frame(const struct sk_buff *skb)
1291 {
1292         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1293         bool rc = false;
1294
1295         if (iph->nexthdr == NEXTHDR_ICMP) {
1296                 const struct icmp6hdr *icmph;
1297                 struct icmp6hdr _icmph;
1298
1299                 icmph = skb_header_pointer(skb, sizeof(*iph),
1300                                            sizeof(_icmph), &_icmph);
1301                 if (!icmph)
1302                         goto out;
1303
1304                 switch (icmph->icmp6_type) {
1305                 case NDISC_ROUTER_SOLICITATION:
1306                 case NDISC_ROUTER_ADVERTISEMENT:
1307                 case NDISC_NEIGHBOUR_SOLICITATION:
1308                 case NDISC_NEIGHBOUR_ADVERTISEMENT:
1309                 case NDISC_REDIRECT:
1310                         rc = true;
1311                         break;
1312                 }
1313         }
1314
1315 out:
1316         return rc;
1317 }
1318
1319 static struct rt6_info *vrf_ip6_route_lookup(struct net *net,
1320                                              const struct net_device *dev,
1321                                              struct flowi6 *fl6,
1322                                              int ifindex,
1323                                              const struct sk_buff *skb,
1324                                              int flags)
1325 {
1326         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1327
1328         return ip6_pol_route(net, vrf->fib6_table, ifindex, fl6, skb, flags);
1329 }
1330
1331 static void vrf_ip6_input_dst(struct sk_buff *skb, struct net_device *vrf_dev,
1332                               int ifindex)
1333 {
1334         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1335         struct flowi6 fl6 = {
1336                 .flowi6_iif     = ifindex,
1337                 .flowi6_mark    = skb->mark,
1338                 .flowi6_proto   = iph->nexthdr,
1339                 .daddr          = iph->daddr,
1340                 .saddr          = iph->saddr,
1341                 .flowlabel      = ip6_flowinfo(iph),
1342         };
1343         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
1344         struct rt6_info *rt6;
1345
1346         rt6 = vrf_ip6_route_lookup(net, vrf_dev, &fl6, ifindex, skb,
1347                                    RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR | RT6_LOOKUP_F_IFACE);
1348         if (unlikely(!rt6))
1349                 return;
1350
1351         if (unlikely(&rt6->dst == &net->ipv6.ip6_null_entry->dst))
1352                 return;
1353
1354         skb_dst_set(skb, &rt6->dst);
1355 }
1356
1357 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1358                                    struct sk_buff *skb)
1359 {
1360         int orig_iif = skb->skb_iif;
1361         bool need_strict = rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr);
1362         bool is_ndisc = ipv6_ndisc_frame(skb);
1363
1364         /* loopback, multicast & non-ND link-local traffic; do not push through
1365          * packet taps again. Reset pkt_type for upper layers to process skb.
1366          * For non-loopback strict packets, determine the dst using the original
1367          * ifindex.
1368          */
1369         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK || (need_strict && !is_ndisc)) {
1370                 skb->dev = vrf_dev;
1371                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1372                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1373
1374                 if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK)
1375                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1376                 else
1377                         vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1378
1379                 goto out;
1380         }
1381
1382         /* if packet is NDISC then keep the ingress interface */
1383         if (!is_ndisc) {
1384                 struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1385
1386                 vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1387                 skb->dev = vrf_dev;
1388                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1389
1390                 if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1391                         int err;
1392
1393                         err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev,
1394                                                           ETH_P_IPV6,
1395                                                           orig_dev);
1396                         if (likely(!err)) {
1397                                 skb_push(skb, skb->mac_len);
1398                                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1399                                 skb_pull(skb, skb->mac_len);
1400                         }
1401                 }
1402
1403                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1404         }
1405
1406         if (need_strict)
1407                 vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1408
1409         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1410 out:
1411         return skb;
1412 }
1413
1414 #else
1415 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1416                                    struct sk_buff *skb)
1417 {
1418         return skb;
1419 }
1420 #endif
1421
1422 static struct sk_buff *vrf_ip_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1423                                   struct sk_buff *skb)
1424 {
1425         struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1426
1427         skb->dev = vrf_dev;
1428         skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1429         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_L3SLAVE;
1430
1431         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr))
1432                 goto out;
1433
1434         /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
1435          * Reset pkt_type for upper layers to process skb
1436          */
1437         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
1438                 skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1439                 goto out;
1440         }
1441
1442         vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1443
1444         if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1445                 int err;
1446
1447                 err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev, ETH_P_IP,
1448                                                   orig_dev);
1449                 if (likely(!err)) {
1450                         skb_push(skb, skb->mac_len);
1451                         dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1452                         skb_pull(skb, skb->mac_len);
1453                 }
1454         }
1455
1456         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1457 out:
1458         return skb;
1459 }
1460
1461 /* called with rcu lock held */
1462 static struct sk_buff *vrf_l3_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1463                                   struct sk_buff *skb,
1464                                   u16 proto)
1465 {
1466         switch (proto) {
1467         case AF_INET:
1468                 return vrf_ip_rcv(vrf_dev, skb);
1469         case AF_INET6:
1470                 return vrf_ip6_rcv(vrf_dev, skb);
1471         }
1472
1473         return skb;
1474 }
1475
1476 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1477 /* send to link-local or multicast address via interface enslaved to
1478  * VRF device. Force lookup to VRF table without changing flow struct
1479  * Note: Caller to this function must hold rcu_read_lock() and no refcnt
1480  * is taken on the dst by this function.
1481  */
1482 static struct dst_entry *vrf_link_scope_lookup(const struct net_device *dev,
1483                                               struct flowi6 *fl6)
1484 {
1485         struct net *net = dev_net(dev);
1486         int flags = RT6_LOOKUP_F_IFACE | RT6_LOOKUP_F_DST_NOREF;
1487         struct dst_entry *dst = NULL;
1488         struct rt6_info *rt;
1489
1490         /* VRF device does not have a link-local address and
1491          * sending packets to link-local or mcast addresses over
1492          * a VRF device does not make sense
1493          */
1494         if (fl6->flowi6_oif == dev->ifindex) {
1495                 dst = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
1496                 return dst;
1497         }
1498
1499         if (!ipv6_addr_any(&fl6->saddr))
1500                 flags |= RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR;
1501
1502         rt = vrf_ip6_route_lookup(net, dev, fl6, fl6->flowi6_oif, NULL, flags);
1503         if (rt)
1504                 dst = &rt->dst;
1505
1506         return dst;
1507 }
1508 #endif
1509
1510 static const struct l3mdev_ops vrf_l3mdev_ops = {
1511         .l3mdev_fib_table       = vrf_fib_table,
1512         .l3mdev_l3_rcv          = vrf_l3_rcv,
1513         .l3mdev_l3_out          = vrf_l3_out,
1514 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1515         .l3mdev_link_scope_lookup = vrf_link_scope_lookup,
1516 #endif
1517 };
1518
1519 static void vrf_get_drvinfo(struct net_device *dev,
1520                             struct ethtool_drvinfo *info)
1521 {
1522         strscpy(info->driver, DRV_NAME, sizeof(info->driver));
1523         strscpy(info->version, DRV_VERSION, sizeof(info->version));
1524 }
1525
1526 static const struct ethtool_ops vrf_ethtool_ops = {
1527         .get_drvinfo    = vrf_get_drvinfo,
1528 };
1529
1530 static inline size_t vrf_fib_rule_nl_size(void)
1531 {
1532         size_t sz;
1533
1534         sz  = NLMSG_ALIGN(sizeof(struct fib_rule_hdr));
1535         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_L3MDEV */
1536         sz += nla_total_size(sizeof(u32));      /* FRA_PRIORITY */
1537         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_PROTOCOL */
1538
1539         return sz;
1540 }
1541
1542 static int vrf_fib_rule(const struct net_device *dev, __u8 family, bool add_it)
1543 {
1544         struct fib_rule_hdr *frh;
1545         struct nlmsghdr *nlh;
1546         struct sk_buff *skb;
1547         int err;
1548
1549         if ((family == AF_INET6 || family == RTNL_FAMILY_IP6MR) &&
1550             !ipv6_mod_enabled())
1551                 return 0;
1552
1553         skb = nlmsg_new(vrf_fib_rule_nl_size(), GFP_KERNEL);
1554         if (!skb)
1555                 return -ENOMEM;
1556
1557         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, 0, sizeof(*frh), 0);
1558         if (!nlh)
1559                 goto nla_put_failure;
1560
1561         /* rule only needs to appear once */
1562         nlh->nlmsg_flags |= NLM_F_EXCL;
1563
1564         frh = nlmsg_data(nlh);
1565         memset(frh, 0, sizeof(*frh));
1566         frh->family = family;
1567         frh->action = FR_ACT_TO_TBL;
1568
1569         if (nla_put_u8(skb, FRA_PROTOCOL, RTPROT_KERNEL))
1570                 goto nla_put_failure;
1571
1572         if (nla_put_u8(skb, FRA_L3MDEV, 1))
1573                 goto nla_put_failure;
1574
1575         if (nla_put_u32(skb, FRA_PRIORITY, FIB_RULE_PREF))
1576                 goto nla_put_failure;
1577
1578         nlmsg_end(skb, nlh);
1579
1580         /* fib_nl_{new,del}rule handling looks for net from skb->sk */
1581         skb->sk = dev_net(dev)->rtnl;
1582         if (add_it) {
1583                 err = fib_nl_newrule(skb, nlh, NULL);
1584                 if (err == -EEXIST)
1585                         err = 0;
1586         } else {
1587                 err = fib_nl_delrule(skb, nlh, NULL);
1588                 if (err == -ENOENT)
1589                         err = 0;
1590         }
1591         nlmsg_free(skb);
1592
1593         return err;
1594
1595 nla_put_failure:
1596         nlmsg_free(skb);
1597
1598         return -EMSGSIZE;
1599 }
1600
1601 static int vrf_add_fib_rules(const struct net_device *dev)
1602 {
1603         int err;
1604
1605         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  true);
1606         if (err < 0)
1607                 goto out_err;
1608
1609         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET6, true);
1610         if (err < 0)
1611                 goto ipv6_err;
1612
1613 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1614         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR, true);
1615         if (err < 0)
1616                 goto ipmr_err;
1617 #endif
1618
1619 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1620         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IP6MR, true);
1621         if (err < 0)
1622                 goto ip6mr_err;
1623 #endif
1624
1625         return 0;
1626
1627 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1628 ip6mr_err:
1629         vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR,  false);
1630 #endif
1631
1632 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1633 ipmr_err:
1634         vrf_fib_rule(dev, AF_INET6,  false);
1635 #endif
1636
1637 ipv6_err:
1638         vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  false);
1639
1640 out_err:
1641         netdev_err(dev, "Failed to add FIB rules.\n");
1642         return err;
1643 }
1644
1645 static void vrf_setup(struct net_device *dev)
1646 {
1647         ether_setup(dev);
1648
1649         /* Initialize the device structure. */
1650         dev->netdev_ops = &vrf_netdev_ops;
1651         dev->l3mdev_ops = &vrf_l3mdev_ops;
1652         dev->ethtool_ops = &vrf_ethtool_ops;
1653         dev->needs_free_netdev = true;
1654
1655         /* Fill in device structure with ethernet-generic values. */
1656         eth_hw_addr_random(dev);
1657
1658         /* don't acquire vrf device's netif_tx_lock when transmitting */
1659         dev->features |= NETIF_F_LLTX;
1660
1661         /* don't allow vrf devices to change network namespaces. */
1662         dev->features |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1663
1664         /* does not make sense for a VLAN to be added to a vrf device */
1665         dev->features   |= NETIF_F_VLAN_CHALLENGED;
1666
1667         /* enable offload features */
1668         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1669         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SCTP_CRC;
1670         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_FRAGLIST | NETIF_F_HIGHDMA;
1671
1672         dev->hw_features = dev->features;
1673         dev->hw_enc_features = dev->features;
1674
1675         /* default to no qdisc; user can add if desired */
1676         dev->priv_flags |= IFF_NO_QUEUE;
1677         dev->priv_flags |= IFF_NO_RX_HANDLER;
1678         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1679
1680         /* VRF devices do not care about MTU, but if the MTU is set
1681          * too low then the ipv4 and ipv6 protocols are disabled
1682          * which breaks networking.
1683          */
1684         dev->min_mtu = IPV6_MIN_MTU;
1685         dev->max_mtu = IP6_MAX_MTU;
1686         dev->mtu = dev->max_mtu;
1687
1688         dev->pcpu_stat_type = NETDEV_PCPU_STAT_DSTATS;
1689 }
1690
1691 static int vrf_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1692                         struct netlink_ext_ack *extack)
1693 {
1694         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1695                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1696                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1697                         return -EINVAL;
1698                 }
1699                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1700                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1701                         return -EADDRNOTAVAIL;
1702                 }
1703         }
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 static void vrf_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1708 {
1709         struct net_device *port_dev;
1710         struct list_head *iter;
1711
1712         netdev_for_each_lower_dev(dev, port_dev, iter)
1713                 vrf_del_slave(dev, port_dev);
1714
1715         vrf_map_unregister_dev(dev);
1716
1717         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1718 }
1719
1720 static int vrf_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
1721                        struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1722                        struct netlink_ext_ack *extack)
1723 {
1724         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1725         struct netns_vrf *nn_vrf;
1726         bool *add_fib_rules;
1727         struct net *net;
1728         int err;
1729
1730         if (!data || !data[IFLA_VRF_TABLE]) {
1731                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "VRF table id is missing");
1732                 return -EINVAL;
1733         }
1734
1735         vrf->tb_id = nla_get_u32(data[IFLA_VRF_TABLE]);
1736         if (vrf->tb_id == RT_TABLE_UNSPEC) {
1737                 NL_SET_ERR_MSG_ATTR(extack, data[IFLA_VRF_TABLE],
1738                                     "Invalid VRF table id");
1739                 return -EINVAL;
1740         }
1741
1742         dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_MASTER;
1743
1744         err = register_netdevice(dev);
1745         if (err)
1746                 goto out;
1747
1748         /* mapping between table_id and vrf;
1749          * note: such binding could not be done in the dev init function
1750          * because dev->ifindex id is not available yet.
1751          */
1752         vrf->ifindex = dev->ifindex;
1753
1754         err = vrf_map_register_dev(dev, extack);
1755         if (err) {
1756                 unregister_netdevice(dev);
1757                 goto out;
1758         }
1759
1760         net = dev_net(dev);
1761         nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1762
1763         add_fib_rules = &nn_vrf->add_fib_rules;
1764         if (*add_fib_rules) {
1765                 err = vrf_add_fib_rules(dev);
1766                 if (err) {
1767                         vrf_map_unregister_dev(dev);
1768                         unregister_netdevice(dev);
1769                         goto out;
1770                 }
1771                 *add_fib_rules = false;
1772         }
1773
1774 out:
1775         return err;
1776 }
1777
1778 static size_t vrf_nl_getsize(const struct net_device *dev)
1779 {
1780         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_TABLE */
1781 }
1782
1783 static int vrf_fillinfo(struct sk_buff *skb,
1784                         const struct net_device *dev)
1785 {
1786         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1787
1788         return nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_TABLE, vrf->tb_id);
1789 }
1790
1791 static size_t vrf_get_slave_size(const struct net_device *bond_dev,
1792                                  const struct net_device *slave_dev)
1793 {
1794         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_PORT_TABLE */
1795 }
1796
1797 static int vrf_fill_slave_info(struct sk_buff *skb,
1798                                const struct net_device *vrf_dev,
1799                                const struct net_device *slave_dev)
1800 {
1801         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
1802
1803         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_PORT_TABLE, vrf->tb_id))
1804                 return -EMSGSIZE;
1805
1806         return 0;
1807 }
1808
1809 static const struct nla_policy vrf_nl_policy[IFLA_VRF_MAX + 1] = {
1810         [IFLA_VRF_TABLE] = { .type = NLA_U32 },
1811 };
1812
1813 static struct rtnl_link_ops vrf_link_ops __read_mostly = {
1814         .kind           = DRV_NAME,
1815         .priv_size      = sizeof(struct net_vrf),
1816
1817         .get_size       = vrf_nl_getsize,
1818         .policy         = vrf_nl_policy,
1819         .validate       = vrf_validate,
1820         .fill_info      = vrf_fillinfo,
1821
1822         .get_slave_size  = vrf_get_slave_size,
1823         .fill_slave_info = vrf_fill_slave_info,
1824
1825         .newlink        = vrf_newlink,
1826         .dellink        = vrf_dellink,
1827         .setup          = vrf_setup,
1828         .maxtype        = IFLA_VRF_MAX,
1829 };
1830
1831 static int vrf_device_event(struct notifier_block *unused,
1832                             unsigned long event, void *ptr)
1833 {
1834         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1835
1836         /* only care about unregister events to drop slave references */
1837         if (event == NETDEV_UNREGISTER) {
1838                 struct net_device *vrf_dev;
1839
1840                 if (!netif_is_l3_slave(dev))
1841                         goto out;
1842
1843                 vrf_dev = netdev_master_upper_dev_get(dev);
1844                 vrf_del_slave(vrf_dev, dev);
1845         }
1846 out:
1847         return NOTIFY_DONE;
1848 }
1849
1850 static struct notifier_block vrf_notifier_block __read_mostly = {
1851         .notifier_call = vrf_device_event,
1852 };
1853
1854 static int vrf_map_init(struct vrf_map *vmap)
1855 {
1856         spin_lock_init(&vmap->vmap_lock);
1857         hash_init(vmap->ht);
1858
1859         vmap->strict_mode = false;
1860
1861         return 0;
1862 }
1863
1864 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1865 static bool vrf_strict_mode(struct vrf_map *vmap)
1866 {
1867         bool strict_mode;
1868
1869         vrf_map_lock(vmap);
1870         strict_mode = vmap->strict_mode;
1871         vrf_map_unlock(vmap);
1872
1873         return strict_mode;
1874 }
1875
1876 static int vrf_strict_mode_change(struct vrf_map *vmap, bool new_mode)
1877 {
1878         bool *cur_mode;
1879         int res = 0;
1880
1881         vrf_map_lock(vmap);
1882
1883         cur_mode = &vmap->strict_mode;
1884         if (*cur_mode == new_mode)
1885                 goto unlock;
1886
1887         if (*cur_mode) {
1888                 /* disable strict mode */
1889                 *cur_mode = false;
1890         } else {
1891                 if (vmap->shared_tables) {
1892                         /* we cannot allow strict_mode because there are some
1893                          * vrfs that share one or more tables.
1894                          */
1895                         res = -EBUSY;
1896                         goto unlock;
1897                 }
1898
1899                 /* no tables are shared among vrfs, so we can go back
1900                  * to 1:1 association between a vrf with its table.
1901                  */
1902                 *cur_mode = true;
1903         }
1904
1905 unlock:
1906         vrf_map_unlock(vmap);
1907
1908         return res;
1909 }
1910
1911 static int vrf_shared_table_handler(struct ctl_table *table, int write,
1912                                     void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1913 {
1914         struct net *net = (struct net *)table->extra1;
1915         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map(net);
1916         int proc_strict_mode = 0;
1917         struct ctl_table tmp = {
1918                 .procname       = table->procname,
1919                 .data           = &proc_strict_mode,
1920                 .maxlen         = sizeof(int),
1921                 .mode           = table->mode,
1922                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
1923                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
1924         };
1925         int ret;
1926
1927         if (!write)
1928                 proc_strict_mode = vrf_strict_mode(vmap);
1929
1930         ret = proc_dointvec_minmax(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
1931
1932         if (write && ret == 0)
1933                 ret = vrf_strict_mode_change(vmap, (bool)proc_strict_mode);
1934
1935         return ret;
1936 }
1937
1938 static const struct ctl_table vrf_table[] = {
1939         {
1940                 .procname       = "strict_mode",
1941                 .data           = NULL,
1942                 .maxlen         = sizeof(int),
1943                 .mode           = 0644,
1944                 .proc_handler   = vrf_shared_table_handler,
1945                 /* set by the vrf_netns_init */
1946                 .extra1         = NULL,
1947         },
1948         { },
1949 };
1950
1951 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1952 {
1953         struct ctl_table *table;
1954
1955         table = kmemdup(vrf_table, sizeof(vrf_table), GFP_KERNEL);
1956         if (!table)
1957                 return -ENOMEM;
1958
1959         /* init the extra1 parameter with the reference to current netns */
1960         table[0].extra1 = net;
1961
1962         nn_vrf->ctl_hdr = register_net_sysctl_sz(net, "net/vrf", table,
1963                                                  ARRAY_SIZE(vrf_table));
1964         if (!nn_vrf->ctl_hdr) {
1965                 kfree(table);
1966                 return -ENOMEM;
1967         }
1968
1969         return 0;
1970 }
1971
1972 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1973 {
1974         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1975         struct ctl_table *table;
1976
1977         table = nn_vrf->ctl_hdr->ctl_table_arg;
1978         unregister_net_sysctl_table(nn_vrf->ctl_hdr);
1979         kfree(table);
1980 }
1981 #else
1982 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1983 {
1984         return 0;
1985 }
1986
1987 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1988 {
1989 }
1990 #endif
1991
1992 /* Initialize per network namespace state */
1993 static int __net_init vrf_netns_init(struct net *net)
1994 {
1995         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1996
1997         nn_vrf->add_fib_rules = true;
1998         vrf_map_init(&nn_vrf->vmap);
1999
2000         return vrf_netns_init_sysctl(net, nn_vrf);
2001 }
2002
2003 static void __net_exit vrf_netns_exit(struct net *net)
2004 {
2005         vrf_netns_exit_sysctl(net);
2006 }
2007
2008 static struct pernet_operations vrf_net_ops __net_initdata = {
2009         .init = vrf_netns_init,
2010         .exit = vrf_netns_exit,
2011         .id   = &vrf_net_id,
2012         .size = sizeof(struct netns_vrf),
2013 };
2014
2015 static int __init vrf_init_module(void)
2016 {
2017         int rc;
2018
2019         register_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
2020
2021         rc = register_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
2022         if (rc < 0)
2023                 goto error;
2024
2025         rc = l3mdev_table_lookup_register(L3MDEV_TYPE_VRF,
2026                                           vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2027         if (rc < 0)
2028                 goto unreg_pernet;
2029
2030         rc = rtnl_link_register(&vrf_link_ops);
2031         if (rc < 0)
2032                 goto table_lookup_unreg;
2033
2034         return 0;
2035
2036 table_lookup_unreg:
2037         l3mdev_table_lookup_unregister(L3MDEV_TYPE_VRF,
2038                                        vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2039
2040 unreg_pernet:
2041         unregister_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
2042
2043 error:
2044         unregister_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
2045         return rc;
2046 }
2047
2048 module_init(vrf_init_module);
2049 MODULE_AUTHOR("Shrijeet Mukherjee, David Ahern");
2050 MODULE_DESCRIPTION("Device driver to instantiate VRF domains");
2051 MODULE_LICENSE("GPL");
2052 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK(DRV_NAME);
2053 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);