net/ipv4/netfilter/ipt_CLUSTERIP.c

   1 /* Cluster IP hashmark target
   2  * (C) 2003-2004 by Harald Welte <laforge@netfilter.org>
   3  * based on ideas of Fabio Olive Leite <olive@unixforge.org>
   4  *
   5  * Development of this code funded by SuSE Linux AG, http://www.suse.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  */
  12 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/proc_fs.h>
  15 #include <linux/jhash.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/skbuff.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/ip.h>
  20 #include <linux/tcp.h>
  21 #include <linux/udp.h>
  22 #include <linux/icmp.h>
  23 #include <linux/if_arp.h>
  24 #include <linux/seq_file.h>
  25 #include <linux/refcount.h>
  26 #include <linux/netfilter_arp.h>
  27 #include <linux/netfilter/x_tables.h>
  28 #include <linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h>
  29 #include <linux/netfilter_ipv4/ipt_CLUSTERIP.h>
  30 #include <net/netfilter/nf_conntrack.h>
  31 #include <net/net_namespace.h>
  32 #include <net/netns/generic.h>
  33 #include <net/checksum.h>
  34 #include <net/ip.h>
  35
  36 #define CLUSTERIP_VERSION "0.8"
  37
  38 MODULE_LICENSE("GPL");
  39 MODULE_AUTHOR("Harald Welte <laforge@netfilter.org>");
  40 MODULE_DESCRIPTION("Xtables: CLUSTERIP target");
  41
  42 struct clusterip_config {
  43         struct list_head list;                  /* list of all configs */
  44         refcount_t refcount;                    /* reference count */
  45         refcount_t entries;                     /* number of entries/rules
  46                                                  * referencing us */
  47
  48         __be32 clusterip;                       /* the IP address */
  49         u_int8_t clustermac[ETH_ALEN];          /* the MAC address */
  50         int ifindex;                            /* device ifindex */
  51         u_int16_t num_total_nodes;              /* total number of nodes */
  52         unsigned long local_nodes;              /* node number array */
  53
  54 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  55         struct proc_dir_entry *pde;             /* proc dir entry */
  56 #endif
  57         enum clusterip_hashmode hash_mode;      /* which hashing mode */
  58         u_int32_t hash_initval;                 /* hash initialization */
  59         struct rcu_head rcu;                    /* for call_rcu_bh */
  60         struct net *net;                        /* netns for pernet list */
  61         char ifname[IFNAMSIZ];                  /* device ifname */
  62 };
  63
  64 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  65 static const struct file_operations clusterip_proc_fops;
  66 #endif
  67
  68 struct clusterip_net {
  69         struct list_head configs;
  70         /* lock protects the configs list */
  71         spinlock_t lock;
  72
  73 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  74         struct proc_dir_entry *procdir;
  75         /* mutex protects the config->pde*/
  76         struct mutex mutex;
  77 #endif
  78 };
  79
  80 static unsigned int clusterip_net_id __read_mostly;
  81 static inline struct clusterip_net *clusterip_pernet(struct net *net)
  82 {
  83         return net_generic(net, clusterip_net_id);
  84 }
  85
  86 static inline void
  87 clusterip_config_get(struct clusterip_config *c)
  88 {
  89         refcount_inc(&c->refcount);
  90 }
  91
  92 static void clusterip_config_rcu_free(struct rcu_head *head)
  93 {
  94         struct clusterip_config *config;
  95         struct net_device *dev;
  96
  97         config = container_of(head, struct clusterip_config, rcu);
  98         dev = dev_get_by_name(config->net, config->ifname);
  99         if (dev) {
 100                 dev_mc_del(dev, config->clustermac);
 101                 dev_put(dev);
 102         }
 103         kfree(config);
 104 }
 105
 106 static inline void
 107 clusterip_config_put(struct clusterip_config *c)
 108 {
 109         if (refcount_dec_and_test(&c->refcount))
 110                 call_rcu(&c->rcu, clusterip_config_rcu_free);
 111 }
 112
 113 /* decrease the count of entries using/referencing this config.  If last
 114  * entry(rule) is removed, remove the config from lists, but don't free it
 115  * yet, since proc-files could still be holding references */
 116 static inline void
 117 clusterip_config_entry_put(struct clusterip_config *c)
 118 {
 119         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(c->net);
 120
 121         local_bh_disable();
 122         if (refcount_dec_and_lock(&c->entries, &cn->lock)) {
 123                 list_del_rcu(&c->list);
 124                 spin_unlock(&cn->lock);
 125                 local_bh_enable();
 126                 /* In case anyone still accesses the file, the open/close
 127                  * functions are also incrementing the refcount on their own,
 128                  * so it's safe to remove the entry even if it's in use. */
 129 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 130                 mutex_lock(&cn->mutex);
 131                 if (cn->procdir)
 132                         proc_remove(c->pde);
 133                 mutex_unlock(&cn->mutex);
 134 #endif
 135                 return;
 136         }
 137         local_bh_enable();
 138 }
 139
 140 static struct clusterip_config *
 141 __clusterip_config_find(struct net *net, __be32 clusterip)
 142 {
 143         struct clusterip_config *c;
 144         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 145
 146         list_for_each_entry_rcu(c, &cn->configs, list) {
 147                 if (c->clusterip == clusterip)
 148                         return c;
 149         }
 150
 151         return NULL;
 152 }
 153
 154 static inline struct clusterip_config *
 155 clusterip_config_find_get(struct net *net, __be32 clusterip, int entry)
 156 {
 157         struct clusterip_config *c;
 158
 159         rcu_read_lock_bh();
 160         c = __clusterip_config_find(net, clusterip);
 161         if (c) {
 162 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 163                 if (!c->pde)
 164                         c = NULL;
 165                 else
 166 #endif
 167                 if (unlikely(!refcount_inc_not_zero(&c->refcount)))
 168                         c = NULL;
 169                 else if (entry) {
 170                         if (unlikely(!refcount_inc_not_zero(&c->entries))) {
 171                                 clusterip_config_put(c);
 172                                 c = NULL;
 173                         }
 174                 }
 175         }
 176         rcu_read_unlock_bh();
 177
 178         return c;
 179 }
 180
 181 static void
 182 clusterip_config_init_nodelist(struct clusterip_config *c,
 183                                const struct ipt_clusterip_tgt_info *i)
 184 {
 185         int n;
 186
 187         for (n = 0; n < i->num_local_nodes; n++)
 188                 set_bit(i->local_nodes[n] - 1, &c->local_nodes);
 189 }
 190
 191 static int
 192 clusterip_netdev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event,
 193                        void *ptr)
 194 {
 195         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 196         struct net *net = dev_net(dev);
 197         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 198         struct clusterip_config *c;
 199
 200         spin_lock_bh(&cn->lock);
 201         list_for_each_entry_rcu(c, &cn->configs, list) {
 202                 switch (event) {
 203                 case NETDEV_REGISTER:
 204                         if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 205                                 c->ifindex = dev->ifindex;
 206                                 dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 207                         }
 208                         break;
 209                 case NETDEV_UNREGISTER:
 210                         if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 211                                 dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 212                                 c->ifindex = -1;
 213                         }
 214                         break;
 215                 case NETDEV_CHANGENAME:
 216                         if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 217                                 c->ifindex = dev->ifindex;
 218                                 dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 219                         } else if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 220                                 dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 221                                 c->ifindex = -1;
 222                         }
 223                         break;
 224                 }
 225         }
 226         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 227
 228         return NOTIFY_DONE;
 229 }
 230
 231 static struct clusterip_config *
 232 clusterip_config_init(struct net *net, const struct ipt_clusterip_tgt_info *i,
 233                       __be32 ip, const char *iniface)
 234 {
 235         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 236         struct clusterip_config *c;
 237         struct net_device *dev;
 238         int err;
 239
 240         if (iniface[0] == '\0') {
 241                 pr_info("Please specify an interface name\n");
 242                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 243         }
 244
 245         c = kzalloc(sizeof(*c), GFP_ATOMIC);
 246         if (!c)
 247                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 248
 249         dev = dev_get_by_name(net, iniface);
 250         if (!dev) {
 251                 pr_info("no such interface %s\n", iniface);
 252                 kfree(c);
 253                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 254         }
 255         c->ifindex = dev->ifindex;
 256         strcpy(c->ifname, dev->name);
 257         memcpy(&c->clustermac, &i->clustermac, ETH_ALEN);
 258         dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 259         dev_put(dev);
 260
 261         c->clusterip = ip;
 262         c->num_total_nodes = i->num_total_nodes;
 263         clusterip_config_init_nodelist(c, i);
 264         c->hash_mode = i->hash_mode;
 265         c->hash_initval = i->hash_initval;
 266         c->net = net;
 267         refcount_set(&c->refcount, 1);
 268
 269         spin_lock_bh(&cn->lock);
 270         if (__clusterip_config_find(net, ip)) {
 271                 err = -EBUSY;
 272                 goto out_config_put;
 273         }
 274
 275         list_add_rcu(&c->list, &cn->configs);
 276         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 277
 278 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 279         {
 280                 char buffer[16];
 281
 282                 /* create proc dir entry */
 283                 sprintf(buffer, "%pI4", &ip);
 284                 mutex_lock(&cn->mutex);
 285                 c->pde = proc_create_data(buffer, 0600,
 286                                           cn->procdir,
 287                                           &clusterip_proc_fops, c);
 288                 mutex_unlock(&cn->mutex);
 289                 if (!c->pde) {
 290                         err = -ENOMEM;
 291                         goto err;
 292                 }
 293         }
 294 #endif
 295
 296         refcount_set(&c->entries, 1);
 297         return c;
 298
 299 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 300 err:
 301 #endif
 302         spin_lock_bh(&cn->lock);
 303         list_del_rcu(&c->list);
 304 out_config_put:
 305         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 306         clusterip_config_put(c);
 307         return ERR_PTR(err);
 308 }
 309
 310 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 311 static int
 312 clusterip_add_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 313 {
 314
 315         if (nodenum == 0 ||
 316             nodenum > c->num_total_nodes)
 317                 return 1;
 318
 319         /* check if we already have this number in our bitfield */
 320         if (test_and_set_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 321                 return 1;
 322
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 static bool
 327 clusterip_del_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 328 {
 329         if (nodenum == 0 ||
 330             nodenum > c->num_total_nodes)
 331                 return true;
 332
 333         if (test_and_clear_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 334                 return false;
 335
 336         return true;
 337 }
 338 #endif
 339
 340 static inline u_int32_t
 341 clusterip_hashfn(const struct sk_buff *skb,
 342                  const struct clusterip_config *config)
 343 {
 344         const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 345         unsigned long hashval;
 346         u_int16_t sport = 0, dport = 0;
 347         int poff;
 348
 349         poff = proto_ports_offset(iph->protocol);
 350         if (poff >= 0) {
 351                 const u_int16_t *ports;
 352                 u16 _ports[2];
 353
 354                 ports = skb_header_pointer(skb, iph->ihl * 4 + poff, 4, _ports);
 355                 if (ports) {
 356                         sport = ports[0];
 357                         dport = ports[1];
 358                 }
 359         } else {
 360                 net_info_ratelimited("unknown protocol %u\n", iph->protocol);
 361         }
 362
 363         switch (config->hash_mode) {
 364         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP:
 365                 hashval = jhash_1word(ntohl(iph->saddr),
 366                                       config->hash_initval);
 367                 break;
 368         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT:
 369                 hashval = jhash_2words(ntohl(iph->saddr), sport,
 370                                        config->hash_initval);
 371                 break;
 372         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT:
 373                 hashval = jhash_3words(ntohl(iph->saddr), sport, dport,
 374                                        config->hash_initval);
 375                 break;
 376         default:
 377                 /* to make gcc happy */
 378                 hashval = 0;
 379                 /* This cannot happen, unless the check function wasn't called
 380                  * at rule load time */
 381                 pr_info("unknown mode %u\n", config->hash_mode);
 382                 BUG();
 383                 break;
 384         }
 385
 386         /* node numbers are 1..n, not 0..n */
 387         return reciprocal_scale(hashval, config->num_total_nodes) + 1;
 388 }
 389
 390 static inline int
 391 clusterip_responsible(const struct clusterip_config *config, u_int32_t hash)
 392 {
 393         return test_bit(hash - 1, &config->local_nodes);
 394 }
 395
 396 /***********************************************************************
 397  * IPTABLES TARGET
 398  ***********************************************************************/
 399
 400 static unsigned int
 401 clusterip_tg(struct sk_buff *skb, const struct xt_action_param *par)
 402 {
 403         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 404         struct nf_conn *ct;
 405         enum ip_conntrack_info ctinfo;
 406         u_int32_t hash;
 407
 408         /* don't need to clusterip_config_get() here, since refcount
 409          * is only decremented by destroy() - and ip_tables guarantees
 410          * that the ->target() function isn't called after ->destroy() */
 411
 412         ct = nf_ct_get(skb, &ctinfo);
 413         if (ct == NULL)
 414                 return NF_DROP;
 415
 416         /* special case: ICMP error handling. conntrack distinguishes between
 417          * error messages (RELATED) and information requests (see below) */
 418         if (ip_hdr(skb)->protocol == IPPROTO_ICMP &&
 419             (ctinfo == IP_CT_RELATED ||
 420              ctinfo == IP_CT_RELATED_REPLY))
 421                 return XT_CONTINUE;
 422
 423         /* ip_conntrack_icmp guarantees us that we only have ICMP_ECHO,
 424          * TIMESTAMP, INFO_REQUEST or ADDRESS type icmp packets from here
 425          * on, which all have an ID field [relevant for hashing]. */
 426
 427         hash = clusterip_hashfn(skb, cipinfo->config);
 428
 429         switch (ctinfo) {
 430         case IP_CT_NEW:
 431                 ct->mark = hash;
 432                 break;
 433         case IP_CT_RELATED:
 434         case IP_CT_RELATED_REPLY:
 435                 /* FIXME: we don't handle expectations at the moment.
 436                  * They can arrive on a different node than
 437                  * the master connection (e.g. FTP passive mode) */
 438         case IP_CT_ESTABLISHED:
 439         case IP_CT_ESTABLISHED_REPLY:
 440                 break;
 441         default:                        /* Prevent gcc warnings */
 442                 break;
 443         }
 444
 445 #ifdef DEBUG
 446         nf_ct_dump_tuple_ip(&ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple);
 447 #endif
 448         pr_debug("hash=%u ct_hash=%u ", hash, ct->mark);
 449         if (!clusterip_responsible(cipinfo->config, hash)) {
 450                 pr_debug("not responsible\n");
 451                 return NF_DROP;
 452         }
 453         pr_debug("responsible\n");
 454
 455         /* despite being received via linklayer multicast, this is
 456          * actually a unicast IP packet. TCP doesn't like PACKET_MULTICAST */
 457         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 458
 459         return XT_CONTINUE;
 460 }
 461
 462 static int clusterip_tg_check(const struct xt_tgchk_param *par)
 463 {
 464         struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 465         const struct ipt_entry *e = par->entryinfo;
 466         struct clusterip_config *config;
 467         int ret, i;
 468
 469         if (par->nft_compat) {
 470                 pr_err("cannot use CLUSTERIP target from nftables compat\n");
 471                 return -EOPNOTSUPP;
 472         }
 473
 474         if (cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP &&
 475             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT &&
 476             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT) {
 477                 pr_info("unknown mode %u\n", cipinfo->hash_mode);
 478                 return -EINVAL;
 479
 480         }
 481         if (e->ip.dmsk.s_addr != htonl(0xffffffff) ||
 482             e->ip.dst.s_addr == 0) {
 483                 pr_info("Please specify destination IP\n");
 484                 return -EINVAL;
 485         }
 486         if (cipinfo->num_local_nodes > ARRAY_SIZE(cipinfo->local_nodes)) {
 487                 pr_info("bad num_local_nodes %u\n", cipinfo->num_local_nodes);
 488                 return -EINVAL;
 489         }
 490         for (i = 0; i < cipinfo->num_local_nodes; i++) {
 491                 if (cipinfo->local_nodes[i] - 1 >=
 492                     sizeof(config->local_nodes) * 8) {
 493                         pr_info("bad local_nodes[%d] %u\n",
 494                                 i, cipinfo->local_nodes[i]);
 495                         return -EINVAL;
 496                 }
 497         }
 498
 499         config = clusterip_config_find_get(par->net, e->ip.dst.s_addr, 1);
 500         if (!config) {
 501                 if (!(cipinfo->flags & CLUSTERIP_FLAG_NEW)) {
 502                         pr_info("no config found for %pI4, need 'new'\n",
 503                                 &e->ip.dst.s_addr);
 504                         return -EINVAL;
 505                 } else {
 506                         config = clusterip_config_init(par->net, cipinfo,
 507                                                        e->ip.dst.s_addr,
 508                                                        e->ip.iniface);
 509                         if (IS_ERR(config))
 510                                 return PTR_ERR(config);
 511                 }
 512         }
 513
 514         ret = nf_ct_netns_get(par->net, par->family);
 515         if (ret < 0) {
 516                 pr_info("cannot load conntrack support for proto=%u\n",
 517                         par->family);
 518                 clusterip_config_entry_put(config);
 519                 clusterip_config_put(config);
 520                 return ret;
 521         }
 522
 523         if (!par->net->xt.clusterip_deprecated_warning) {
 524                 pr_info("ipt_CLUSTERIP is deprecated and it will removed soon, "
 525                         "use xt_cluster instead\n");
 526                 par->net->xt.clusterip_deprecated_warning = true;
 527         }
 528
 529         cipinfo->config = config;
 530         return ret;
 531 }
 532
 533 /* drop reference count of cluster config when rule is deleted */
 534 static void clusterip_tg_destroy(const struct xt_tgdtor_param *par)
 535 {
 536         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 537
 538         /* if no more entries are referencing the config, remove it
 539          * from the list and destroy the proc entry */
 540         clusterip_config_entry_put(cipinfo->config);
 541
 542         clusterip_config_put(cipinfo->config);
 543
 544         nf_ct_netns_put(par->net, par->family);
 545 }
 546
 547 #ifdef CONFIG_COMPAT
 548 struct compat_ipt_clusterip_tgt_info
 549 {
 550         u_int32_t       flags;
 551         u_int8_t        clustermac[6];
 552         u_int16_t       num_total_nodes;
 553         u_int16_t       num_local_nodes;
 554         u_int16_t       local_nodes[CLUSTERIP_MAX_NODES];
 555         u_int32_t       hash_mode;
 556         u_int32_t       hash_initval;
 557         compat_uptr_t   config;
 558 };
 559 #endif /* CONFIG_COMPAT */
 560
 561 static struct xt_target clusterip_tg_reg __read_mostly = {
 562         .name           = "CLUSTERIP",
 563         .family         = NFPROTO_IPV4,
 564         .target         = clusterip_tg,
 565         .checkentry     = clusterip_tg_check,
 566         .destroy        = clusterip_tg_destroy,
 567         .targetsize     = sizeof(struct ipt_clusterip_tgt_info),
 568         .usersize       = offsetof(struct ipt_clusterip_tgt_info, config),
 569 #ifdef CONFIG_COMPAT
 570         .compatsize     = sizeof(struct compat_ipt_clusterip_tgt_info),
 571 #endif /* CONFIG_COMPAT */
 572         .me             = THIS_MODULE
 573 };
 574
 575
 576 /***********************************************************************
 577  * ARP MANGLING CODE
 578  ***********************************************************************/
 579
 580 /* hardcoded for 48bit ethernet and 32bit ipv4 addresses */
 581 struct arp_payload {
 582         u_int8_t src_hw[ETH_ALEN];
 583         __be32 src_ip;
 584         u_int8_t dst_hw[ETH_ALEN];
 585         __be32 dst_ip;
 586 } __packed;
 587
 588 #ifdef DEBUG
 589 static void arp_print(struct arp_payload *payload)
 590 {
 591 #define HBUFFERLEN 30
 592         char hbuffer[HBUFFERLEN];
 593         int j, k;
 594
 595         for (k = 0, j = 0; k < HBUFFERLEN - 3 && j < ETH_ALEN; j++) {
 596                 hbuffer[k++] = hex_asc_hi(payload->src_hw[j]);
 597                 hbuffer[k++] = hex_asc_lo(payload->src_hw[j]);
 598                 hbuffer[k++] = ':';
 599         }
 600         hbuffer[--k] = '\0';
 601
 602         pr_debug("src %pI4@%s, dst %pI4\n",
 603                  &payload->src_ip, hbuffer, &payload->dst_ip);
 604 }
 605 #endif
 606
 607 static unsigned int
 608 arp_mangle(void *priv,
 609            struct sk_buff *skb,
 610            const struct nf_hook_state *state)
 611 {
 612         struct arphdr *arp = arp_hdr(skb);
 613         struct arp_payload *payload;
 614         struct clusterip_config *c;
 615         struct net *net = state->net;
 616
 617         /* we don't care about non-ethernet and non-ipv4 ARP */
 618         if (arp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) ||
 619             arp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 620             arp->ar_pln != 4 || arp->ar_hln != ETH_ALEN)
 621                 return NF_ACCEPT;
 622
 623         /* we only want to mangle arp requests and replies */
 624         if (arp->ar_op != htons(ARPOP_REPLY) &&
 625             arp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST))
 626                 return NF_ACCEPT;
 627
 628         payload = (void *)(arp+1);
 629
 630         /* if there is no clusterip configuration for the arp reply's
 631          * source ip, we don't want to mangle it */
 632         c = clusterip_config_find_get(net, payload->src_ip, 0);
 633         if (!c)
 634                 return NF_ACCEPT;
 635
 636         /* normally the linux kernel always replies to arp queries of
 637          * addresses on different interfacs.  However, in the CLUSTERIP case
 638          * this wouldn't work, since we didn't subscribe the mcast group on
 639          * other interfaces */
 640         if (c->ifindex != state->out->ifindex) {
 641                 pr_debug("not mangling arp reply on different interface: cip'%d'-skb'%d'\n",
 642                          c->ifindex, state->out->ifindex);
 643                 clusterip_config_put(c);
 644                 return NF_ACCEPT;
 645         }
 646
 647         /* mangle reply hardware address */
 648         memcpy(payload->src_hw, c->clustermac, arp->ar_hln);
 649
 650 #ifdef DEBUG
 651         pr_debug("mangled arp reply: ");
 652         arp_print(payload);
 653 #endif
 654
 655         clusterip_config_put(c);
 656
 657         return NF_ACCEPT;
 658 }
 659
 660 static const struct nf_hook_ops cip_arp_ops = {
 661         .hook = arp_mangle,
 662         .pf = NFPROTO_ARP,
 663         .hooknum = NF_ARP_OUT,
 664         .priority = -1
 665 };
 666
 667 /***********************************************************************
 668  * PROC DIR HANDLING
 669  ***********************************************************************/
 670
 671 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 672
 673 struct clusterip_seq_position {
 674         unsigned int pos;       /* position */
 675         unsigned int weight;    /* number of bits set == size */
 676         unsigned int bit;       /* current bit */
 677         unsigned long val;      /* current value */
 678 };
 679
 680 static void *clusterip_seq_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
 681 {
 682         struct clusterip_config *c = s->private;
 683         unsigned int weight;
 684         u_int32_t local_nodes;
 685         struct clusterip_seq_position *idx;
 686
 687         /* FIXME: possible race */
 688         local_nodes = c->local_nodes;
 689         weight = hweight32(local_nodes);
 690         if (*pos >= weight)
 691                 return NULL;
 692
 693         idx = kmalloc(sizeof(struct clusterip_seq_position), GFP_KERNEL);
 694         if (!idx)
 695                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 696
 697         idx->pos = *pos;
 698         idx->weight = weight;
 699         idx->bit = ffs(local_nodes);
 700         idx->val = local_nodes;
 701         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 702
 703         return idx;
 704 }
 705
 706 static void *clusterip_seq_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
 707 {
 708         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 709
 710         *pos = ++idx->pos;
 711         if (*pos >= idx->weight) {
 712                 kfree(v);
 713                 return NULL;
 714         }
 715         idx->bit = ffs(idx->val);
 716         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 717         return idx;
 718 }
 719
 720 static void clusterip_seq_stop(struct seq_file *s, void *v)
 721 {
 722         if (!IS_ERR(v))
 723                 kfree(v);
 724 }
 725
 726 static int clusterip_seq_show(struct seq_file *s, void *v)
 727 {
 728         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 729
 730         if (idx->pos != 0)
 731                 seq_putc(s, ',');
 732
 733         seq_printf(s, "%u", idx->bit);
 734
 735         if (idx->pos == idx->weight - 1)
 736                 seq_putc(s, '\n');
 737
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 static const struct seq_operations clusterip_seq_ops = {
 742         .start  = clusterip_seq_start,
 743         .next   = clusterip_seq_next,
 744         .stop   = clusterip_seq_stop,
 745         .show   = clusterip_seq_show,
 746 };
 747
 748 static int clusterip_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
 749 {
 750         int ret = seq_open(file, &clusterip_seq_ops);
 751
 752         if (!ret) {
 753                 struct seq_file *sf = file->private_data;
 754                 struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 755
 756                 sf->private = c;
 757
 758                 clusterip_config_get(c);
 759         }
 760
 761         return ret;
 762 }
 763
 764 static int clusterip_proc_release(struct inode *inode, struct file *file)
 765 {
 766         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 767         int ret;
 768
 769         ret = seq_release(inode, file);
 770
 771         if (!ret)
 772                 clusterip_config_put(c);
 773
 774         return ret;
 775 }
 776
 777 static ssize_t clusterip_proc_write(struct file *file, const char __user *input,
 778                                 size_t size, loff_t *ofs)
 779 {
 780         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(file_inode(file));
 781 #define PROC_WRITELEN   10
 782         char buffer[PROC_WRITELEN+1];
 783         unsigned long nodenum;
 784         int rc;
 785
 786         if (size > PROC_WRITELEN)
 787                 return -EIO;
 788         if (copy_from_user(buffer, input, size))
 789                 return -EFAULT;
 790         buffer[size] = 0;
 791
 792         if (*buffer == '+') {
 793                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 794                 if (rc)
 795                         return rc;
 796                 if (clusterip_add_node(c, nodenum))
 797                         return -ENOMEM;
 798         } else if (*buffer == '-') {
 799                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 800                 if (rc)
 801                         return rc;
 802                 if (clusterip_del_node(c, nodenum))
 803                         return -ENOENT;
 804         } else
 805                 return -EIO;
 806
 807         return size;
 808 }
 809
 810 static const struct file_operations clusterip_proc_fops = {
 811         .open    = clusterip_proc_open,
 812         .read    = seq_read,
 813         .write   = clusterip_proc_write,
 814         .llseek  = seq_lseek,
 815         .release = clusterip_proc_release,
 816 };
 817
 818 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 819
 820 static int clusterip_net_init(struct net *net)
 821 {
 822         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 823         int ret;
 824
 825         INIT_LIST_HEAD(&cn->configs);
 826
 827         spin_lock_init(&cn->lock);
 828
 829         ret = nf_register_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 830         if (ret < 0)
 831                 return ret;
 832
 833 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 834         cn->procdir = proc_mkdir("ipt_CLUSTERIP", net->proc_net);
 835         if (!cn->procdir) {
 836                 nf_unregister_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 837                 pr_err("Unable to proc dir entry\n");
 838                 return -ENOMEM;
 839         }
 840         mutex_init(&cn->mutex);
 841 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 842
 843         return 0;
 844 }
 845
 846 static void clusterip_net_exit(struct net *net)
 847 {
 848         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 849
 850 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 851         mutex_lock(&cn->mutex);
 852         proc_remove(cn->procdir);
 853         cn->procdir = NULL;
 854         mutex_unlock(&cn->mutex);
 855 #endif
 856         nf_unregister_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 857 }
 858
 859 static struct pernet_operations clusterip_net_ops = {
 860         .init = clusterip_net_init,
 861         .exit = clusterip_net_exit,
 862         .id   = &clusterip_net_id,
 863         .size = sizeof(struct clusterip_net),
 864 };
 865
 866 struct notifier_block cip_netdev_notifier = {
 867         .notifier_call = clusterip_netdev_event
 868 };
 869
 870 static int __init clusterip_tg_init(void)
 871 {
 872         int ret;
 873
 874         ret = register_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 875         if (ret < 0)
 876                 return ret;
 877
 878         ret = xt_register_target(&clusterip_tg_reg);
 879         if (ret < 0)
 880                 goto cleanup_subsys;
 881
 882         ret = register_netdevice_notifier(&cip_netdev_notifier);
 883         if (ret < 0)
 884                 goto unregister_target;
 885
 886         pr_info("ClusterIP Version %s loaded successfully\n",
 887                 CLUSTERIP_VERSION);
 888
 889         return 0;
 890
 891 unregister_target:
 892         xt_unregister_target(&clusterip_tg_reg);
 893 cleanup_subsys:
 894         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 895         return ret;
 896 }
 897
 898 static void __exit clusterip_tg_exit(void)
 899 {
 900         pr_info("ClusterIP Version %s unloading\n", CLUSTERIP_VERSION);
 901
 902         unregister_netdevice_notifier(&cip_netdev_notifier);
 903         xt_unregister_target(&clusterip_tg_reg);
 904         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 905
 906         /* Wait for completion of call_rcu()'s (clusterip_config_rcu_free) */
 907         rcu_barrier();
 908 }
 909
 910 module_init(clusterip_tg_init);
 911 module_exit(clusterip_tg_exit);