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