net/ipv6/ip6_vti.c

   1 /*
   2  *      IPv6 virtual tunneling interface
   3  *
   4  *      Copyright (C) 2013 secunet Security Networks AG
   5  *
   6  *      Author:
   7  *      Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
   8  *
   9  *      Based on:
  10  *      net/ipv6/ip6_tunnel.c
  11  *
  12  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  14  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  15  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  16  */
  17
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/capability.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/sockios.h>
  23 #include <linux/icmp.h>
  24 #include <linux/if.h>
  25 #include <linux/in.h>
  26 #include <linux/ip.h>
  27 #include <linux/net.h>
  28 #include <linux/in6.h>
  29 #include <linux/netdevice.h>
  30 #include <linux/if_arp.h>
  31 #include <linux/icmpv6.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/route.h>
  34 #include <linux/rtnetlink.h>
  35 #include <linux/netfilter_ipv6.h>
  36 #include <linux/slab.h>
  37 #include <linux/hash.h>
  38
  39 #include <linux/uaccess.h>
  40 #include <linux/atomic.h>
  41
  42 #include <net/icmp.h>
  43 #include <net/ip.h>
  44 #include <net/ip_tunnels.h>
  45 #include <net/ipv6.h>
  46 #include <net/ip6_route.h>
  47 #include <net/addrconf.h>
  48 #include <net/ip6_tunnel.h>
  49 #include <net/xfrm.h>
  50 #include <net/net_namespace.h>
  51 #include <net/netns/generic.h>
  52
  53 #define HASH_SIZE_SHIFT  5
  54 #define HASH_SIZE (1 << HASH_SIZE_SHIFT)
  55
  56 static u32 HASH(const struct in6_addr *addr1, const struct in6_addr *addr2)
  57 {
  58         u32 hash = ipv6_addr_hash(addr1) ^ ipv6_addr_hash(addr2);
  59
  60         return hash_32(hash, HASH_SIZE_SHIFT);
  61 }
  62
  63 static int vti6_dev_init(struct net_device *dev);
  64 static void vti6_dev_setup(struct net_device *dev);
  65 static struct rtnl_link_ops vti6_link_ops __read_mostly;
  66
  67 static int vti6_net_id __read_mostly;
  68 struct vti6_net {
  69         /* the vti6 tunnel fallback device */
  70         struct net_device *fb_tnl_dev;
  71         /* lists for storing tunnels in use */
  72         struct ip6_tnl __rcu *tnls_r_l[HASH_SIZE];
  73         struct ip6_tnl __rcu *tnls_wc[1];
  74         struct ip6_tnl __rcu **tnls[2];
  75 };
  76
  77 #define for_each_vti6_tunnel_rcu(start) \
  78         for (t = rcu_dereference(start); t; t = rcu_dereference(t->next))
  79
  80 /**
  81  * vti6_tnl_lookup - fetch tunnel matching the end-point addresses
  82  *   @net: network namespace
  83  *   @remote: the address of the tunnel exit-point
  84  *   @local: the address of the tunnel entry-point
  85  *
  86  * Return:
  87  *   tunnel matching given end-points if found,
  88  *   else fallback tunnel if its device is up,
  89  *   else %NULL
  90  **/
  91 static struct ip6_tnl *
  92 vti6_tnl_lookup(struct net *net, const struct in6_addr *remote,
  93                 const struct in6_addr *local)
  94 {
  95         unsigned int hash = HASH(remote, local);
  96         struct ip6_tnl *t;
  97         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
  98
  99         for_each_vti6_tunnel_rcu(ip6n->tnls_r_l[hash]) {
 100                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 101                     ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr) &&
 102                     (t->dev->flags & IFF_UP))
 103                         return t;
 104         }
 105         t = rcu_dereference(ip6n->tnls_wc[0]);
 106         if (t && (t->dev->flags & IFF_UP))
 107                 return t;
 108
 109         return NULL;
 110 }
 111
 112 /**
 113  * vti6_tnl_bucket - get head of list matching given tunnel parameters
 114  *   @p: parameters containing tunnel end-points
 115  *
 116  * Description:
 117  *   vti6_tnl_bucket() returns the head of the list matching the
 118  *   &struct in6_addr entries laddr and raddr in @p.
 119  *
 120  * Return: head of IPv6 tunnel list
 121  **/
 122 static struct ip6_tnl __rcu **
 123 vti6_tnl_bucket(struct vti6_net *ip6n, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 124 {
 125         const struct in6_addr *remote = &p->raddr;
 126         const struct in6_addr *local = &p->laddr;
 127         unsigned int h = 0;
 128         int prio = 0;
 129
 130         if (!ipv6_addr_any(remote) || !ipv6_addr_any(local)) {
 131                 prio = 1;
 132                 h = HASH(remote, local);
 133         }
 134         return &ip6n->tnls[prio][h];
 135 }
 136
 137 static void
 138 vti6_tnl_link(struct vti6_net *ip6n, struct ip6_tnl *t)
 139 {
 140         struct ip6_tnl __rcu **tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, &t->parms);
 141
 142         rcu_assign_pointer(t->next , rtnl_dereference(*tp));
 143         rcu_assign_pointer(*tp, t);
 144 }
 145
 146 static void
 147 vti6_tnl_unlink(struct vti6_net *ip6n, struct ip6_tnl *t)
 148 {
 149         struct ip6_tnl __rcu **tp;
 150         struct ip6_tnl *iter;
 151
 152         for (tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, &t->parms);
 153              (iter = rtnl_dereference(*tp)) != NULL;
 154              tp = &iter->next) {
 155                 if (t == iter) {
 156                         rcu_assign_pointer(*tp, t->next);
 157                         break;
 158                 }
 159         }
 160 }
 161
 162 static void vti6_dev_free(struct net_device *dev)
 163 {
 164         free_percpu(dev->tstats);
 165         free_netdev(dev);
 166 }
 167
 168 static int vti6_tnl_create2(struct net_device *dev)
 169 {
 170         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 171         struct net *net = dev_net(dev);
 172         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 173         int err;
 174
 175         err = vti6_dev_init(dev);
 176         if (err < 0)
 177                 goto out;
 178
 179         err = register_netdevice(dev);
 180         if (err < 0)
 181                 goto out;
 182
 183         strcpy(t->parms.name, dev->name);
 184         dev->rtnl_link_ops = &vti6_link_ops;
 185
 186         dev_hold(dev);
 187         vti6_tnl_link(ip6n, t);
 188
 189         return 0;
 190
 191 out:
 192         return err;
 193 }
 194
 195 static struct ip6_tnl *vti6_tnl_create(struct net *net, struct __ip6_tnl_parm *p)
 196 {
 197         struct net_device *dev;
 198         struct ip6_tnl *t;
 199         char name[IFNAMSIZ];
 200         int err;
 201
 202         if (p->name[0])
 203                 strlcpy(name, p->name, IFNAMSIZ);
 204         else
 205                 sprintf(name, "ip6_vti%%d");
 206
 207         dev = alloc_netdev(sizeof(*t), name, NET_NAME_UNKNOWN, vti6_dev_setup);
 208         if (dev == NULL)
 209                 goto failed;
 210
 211         dev_net_set(dev, net);
 212
 213         t = netdev_priv(dev);
 214         t->parms = *p;
 215         t->net = dev_net(dev);
 216
 217         err = vti6_tnl_create2(dev);
 218         if (err < 0)
 219                 goto failed_free;
 220
 221         return t;
 222
 223 failed_free:
 224         vti6_dev_free(dev);
 225 failed:
 226         return NULL;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * vti6_locate - find or create tunnel matching given parameters
 231  *   @net: network namespace
 232  *   @p: tunnel parameters
 233  *   @create: != 0 if allowed to create new tunnel if no match found
 234  *
 235  * Description:
 236  *   vti6_locate() first tries to locate an existing tunnel
 237  *   based on @parms. If this is unsuccessful, but @create is set a new
 238  *   tunnel device is created and registered for use.
 239  *
 240  * Return:
 241  *   matching tunnel or NULL
 242  **/
 243 static struct ip6_tnl *vti6_locate(struct net *net, struct __ip6_tnl_parm *p,
 244                                    int create)
 245 {
 246         const struct in6_addr *remote = &p->raddr;
 247         const struct in6_addr *local = &p->laddr;
 248         struct ip6_tnl __rcu **tp;
 249         struct ip6_tnl *t;
 250         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 251
 252         for (tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, p);
 253              (t = rtnl_dereference(*tp)) != NULL;
 254              tp = &t->next) {
 255                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 256                     ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr)) {
 257                         if (create)
 258                                 return NULL;
 259
 260                         return t;
 261                 }
 262         }
 263         if (!create)
 264                 return NULL;
 265         return vti6_tnl_create(net, p);
 266 }
 267
 268 /**
 269  * vti6_dev_uninit - tunnel device uninitializer
 270  *   @dev: the device to be destroyed
 271  *
 272  * Description:
 273  *   vti6_dev_uninit() removes tunnel from its list
 274  **/
 275 static void vti6_dev_uninit(struct net_device *dev)
 276 {
 277         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 278         struct net *net = dev_net(dev);
 279         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 280
 281         if (dev == ip6n->fb_tnl_dev)
 282                 RCU_INIT_POINTER(ip6n->tnls_wc[0], NULL);
 283         else
 284                 vti6_tnl_unlink(ip6n, t);
 285         dev_put(dev);
 286 }
 287
 288 static int vti6_rcv(struct sk_buff *skb)
 289 {
 290         struct ip6_tnl *t;
 291         const struct ipv6hdr *ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 292
 293         rcu_read_lock();
 294         if ((t = vti6_tnl_lookup(dev_net(skb->dev), &ipv6h->saddr,
 295                                  &ipv6h->daddr)) != NULL) {
 296                 if (t->parms.proto != IPPROTO_IPV6 && t->parms.proto != 0) {
 297                         rcu_read_unlock();
 298                         goto discard;
 299                 }
 300
 301                 if (!xfrm6_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb)) {
 302                         rcu_read_unlock();
 303                         return 0;
 304                 }
 305
 306                 if (!ip6_tnl_rcv_ctl(t, &ipv6h->daddr, &ipv6h->saddr)) {
 307                         t->dev->stats.rx_dropped++;
 308                         rcu_read_unlock();
 309                         goto discard;
 310                 }
 311
 312                 XFRM_TUNNEL_SKB_CB(skb)->tunnel.ip6 = t;
 313                 skb->mark = be32_to_cpu(t->parms.i_key);
 314
 315                 rcu_read_unlock();
 316
 317                 return xfrm6_rcv(skb);
 318         }
 319         rcu_read_unlock();
 320         return -EINVAL;
 321 discard:
 322         kfree_skb(skb);
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 static int vti6_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
 327 {
 328         unsigned short family;
 329         struct net_device *dev;
 330         struct pcpu_sw_netstats *tstats;
 331         struct xfrm_state *x;
 332         struct ip6_tnl *t = XFRM_TUNNEL_SKB_CB(skb)->tunnel.ip6;
 333
 334         if (!t)
 335                 return 1;
 336
 337         dev = t->dev;
 338
 339         if (err) {
 340                 dev->stats.rx_errors++;
 341                 dev->stats.rx_dropped++;
 342
 343                 return 0;
 344         }
 345
 346         x = xfrm_input_state(skb);
 347         family = x->inner_mode->afinfo->family;
 348
 349         if (!xfrm_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb, family))
 350                 return -EPERM;
 351
 352         skb_scrub_packet(skb, !net_eq(t->net, dev_net(skb->dev)));
 353         skb->dev = dev;
 354
 355         tstats = this_cpu_ptr(dev->tstats);
 356         u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 357         tstats->rx_packets++;
 358         tstats->rx_bytes += skb->len;
 359         u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 360
 361         return 0;
 362 }
 363
 364 /**
 365  * vti6_addr_conflict - compare packet addresses to tunnel's own
 366  *   @t: the outgoing tunnel device
 367  *   @hdr: IPv6 header from the incoming packet
 368  *
 369  * Description:
 370  *   Avoid trivial tunneling loop by checking that tunnel exit-point
 371  *   doesn't match source of incoming packet.
 372  *
 373  * Return:
 374  *   1 if conflict,
 375  *   0 else
 376  **/
 377 static inline bool
 378 vti6_addr_conflict(const struct ip6_tnl *t, const struct ipv6hdr *hdr)
 379 {
 380         return ipv6_addr_equal(&t->parms.raddr, &hdr->saddr);
 381 }
 382
 383 static bool vti6_state_check(const struct xfrm_state *x,
 384                              const struct in6_addr *dst,
 385                              const struct in6_addr *src)
 386 {
 387         xfrm_address_t *daddr = (xfrm_address_t *)dst;
 388         xfrm_address_t *saddr = (xfrm_address_t *)src;
 389
 390         /* if there is no transform then this tunnel is not functional.
 391          * Or if the xfrm is not mode tunnel.
 392          */
 393         if (!x || x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL ||
 394             x->props.family != AF_INET6)
 395                 return false;
 396
 397         if (ipv6_addr_any(dst))
 398                 return xfrm_addr_equal(saddr, &x->props.saddr, AF_INET6);
 399
 400         if (!xfrm_state_addr_check(x, daddr, saddr, AF_INET6))
 401                 return false;
 402
 403         return true;
 404 }
 405
 406 /**
 407  * vti6_xmit - send a packet
 408  *   @skb: the outgoing socket buffer
 409  *   @dev: the outgoing tunnel device
 410  *   @fl: the flow informations for the xfrm_lookup
 411  **/
 412 static int
 413 vti6_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct flowi *fl)
 414 {
 415         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 416         struct net_device_stats *stats = &t->dev->stats;
 417         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 418         struct net_device *tdev;
 419         int err = -1;
 420
 421         if (!dst)
 422                 goto tx_err_link_failure;
 423
 424         dst_hold(dst);
 425         dst = xfrm_lookup(t->net, dst, fl, NULL, 0);
 426         if (IS_ERR(dst)) {
 427                 err = PTR_ERR(dst);
 428                 dst = NULL;
 429                 goto tx_err_link_failure;
 430         }
 431
 432         if (!vti6_state_check(dst->xfrm, &t->parms.raddr, &t->parms.laddr))
 433                 goto tx_err_link_failure;
 434
 435         tdev = dst->dev;
 436
 437         if (tdev == dev) {
 438                 stats->collisions++;
 439                 net_warn_ratelimited("%s: Local routing loop detected!\n",
 440                                      t->parms.name);
 441                 goto tx_err_dst_release;
 442         }
 443
 444         skb_scrub_packet(skb, !net_eq(t->net, dev_net(dev)));
 445         skb_dst_set(skb, dst);
 446         skb->dev = skb_dst(skb)->dev;
 447
 448         err = dst_output(skb);
 449         if (net_xmit_eval(err) == 0) {
 450                 struct pcpu_sw_netstats *tstats = this_cpu_ptr(dev->tstats);
 451
 452                 u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 453                 tstats->tx_bytes += skb->len;
 454                 tstats->tx_packets++;
 455                 u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 456         } else {
 457                 stats->tx_errors++;
 458                 stats->tx_aborted_errors++;
 459         }
 460
 461         return 0;
 462 tx_err_link_failure:
 463         stats->tx_carrier_errors++;
 464         dst_link_failure(skb);
 465 tx_err_dst_release:
 466         dst_release(dst);
 467         return err;
 468 }
 469
 470 static netdev_tx_t
 471 vti6_tnl_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 472 {
 473         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 474         struct net_device_stats *stats = &t->dev->stats;
 475         struct ipv6hdr *ipv6h;
 476         struct flowi fl;
 477         int ret;
 478
 479         memset(&fl, 0, sizeof(fl));
 480         skb->mark = be32_to_cpu(t->parms.o_key);
 481
 482         switch (skb->protocol) {
 483         case htons(ETH_P_IPV6):
 484                 ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 485
 486                 if ((t->parms.proto != IPPROTO_IPV6 && t->parms.proto != 0) ||
 487                     !ip6_tnl_xmit_ctl(t) || vti6_addr_conflict(t, ipv6h))
 488                         goto tx_err;
 489
 490                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET6);
 491                 memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
 492                 break;
 493         case htons(ETH_P_IP):
 494                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET);
 495                 memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
 496                 break;
 497         default:
 498                 goto tx_err;
 499         }
 500
 501         ret = vti6_xmit(skb, dev, &fl);
 502         if (ret < 0)
 503                 goto tx_err;
 504
 505         return NETDEV_TX_OK;
 506
 507 tx_err:
 508         stats->tx_errors++;
 509         stats->tx_dropped++;
 510         kfree_skb(skb);
 511         return NETDEV_TX_OK;
 512 }
 513
 514 static int vti6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
 515                     u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
 516 {
 517         __be32 spi;
 518         __u32 mark;
 519         struct xfrm_state *x;
 520         struct ip6_tnl *t;
 521         struct ip_esp_hdr *esph;
 522         struct ip_auth_hdr *ah;
 523         struct ip_comp_hdr *ipch;
 524         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 525         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
 526         int protocol = iph->nexthdr;
 527
 528         t = vti6_tnl_lookup(dev_net(skb->dev), &iph->daddr, &iph->saddr);
 529         if (!t)
 530                 return -1;
 531
 532         mark = be32_to_cpu(t->parms.o_key);
 533
 534         switch (protocol) {
 535         case IPPROTO_ESP:
 536                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
 537                 spi = esph->spi;
 538                 break;
 539         case IPPROTO_AH:
 540                 ah = (struct ip_auth_hdr *)(skb->data + offset);
 541                 spi = ah->spi;
 542                 break;
 543         case IPPROTO_COMP:
 544                 ipch = (struct ip_comp_hdr *)(skb->data + offset);
 545                 spi = htonl(ntohs(ipch->cpi));
 546                 break;
 547         default:
 548                 return 0;
 549         }
 550
 551         if (type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
 552             type != NDISC_REDIRECT)
 553                 return 0;
 554
 555         x = xfrm_state_lookup(net, mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 556                               spi, protocol, AF_INET6);
 557         if (!x)
 558                 return 0;
 559
 560         if (type == NDISC_REDIRECT)
 561                 ip6_redirect(skb, net, skb->dev->ifindex, 0);
 562         else
 563                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0);
 564         xfrm_state_put(x);
 565
 566         return 0;
 567 }
 568
 569 static void vti6_link_config(struct ip6_tnl *t)
 570 {
 571         struct net_device *dev = t->dev;
 572         struct __ip6_tnl_parm *p = &t->parms;
 573
 574         memcpy(dev->dev_addr, &p->laddr, sizeof(struct in6_addr));
 575         memcpy(dev->broadcast, &p->raddr, sizeof(struct in6_addr));
 576
 577         p->flags &= ~(IP6_TNL_F_CAP_XMIT | IP6_TNL_F_CAP_RCV |
 578                       IP6_TNL_F_CAP_PER_PACKET);
 579         p->flags |= ip6_tnl_get_cap(t, &p->laddr, &p->raddr);
 580
 581         if (p->flags & IP6_TNL_F_CAP_XMIT && p->flags & IP6_TNL_F_CAP_RCV)
 582                 dev->flags |= IFF_POINTOPOINT;
 583         else
 584                 dev->flags &= ~IFF_POINTOPOINT;
 585
 586         dev->iflink = p->link;
 587 }
 588
 589 /**
 590  * vti6_tnl_change - update the tunnel parameters
 591  *   @t: tunnel to be changed
 592  *   @p: tunnel configuration parameters
 593  *
 594  * Description:
 595  *   vti6_tnl_change() updates the tunnel parameters
 596  **/
 597 static int
 598 vti6_tnl_change(struct ip6_tnl *t, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 599 {
 600         t->parms.laddr = p->laddr;
 601         t->parms.raddr = p->raddr;
 602         t->parms.link = p->link;
 603         t->parms.i_key = p->i_key;
 604         t->parms.o_key = p->o_key;
 605         t->parms.proto = p->proto;
 606         ip6_tnl_dst_reset(t);
 607         vti6_link_config(t);
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 static int vti6_update(struct ip6_tnl *t, struct __ip6_tnl_parm *p)
 612 {
 613         struct net *net = dev_net(t->dev);
 614         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 615         int err;
 616
 617         vti6_tnl_unlink(ip6n, t);
 618         synchronize_net();
 619         err = vti6_tnl_change(t, p);
 620         vti6_tnl_link(ip6n, t);
 621         netdev_state_change(t->dev);
 622         return err;
 623 }
 624
 625 static void
 626 vti6_parm_from_user(struct __ip6_tnl_parm *p, const struct ip6_tnl_parm2 *u)
 627 {
 628         p->laddr = u->laddr;
 629         p->raddr = u->raddr;
 630         p->link = u->link;
 631         p->i_key = u->i_key;
 632         p->o_key = u->o_key;
 633         p->proto = u->proto;
 634
 635         memcpy(p->name, u->name, sizeof(u->name));
 636 }
 637
 638 static void
 639 vti6_parm_to_user(struct ip6_tnl_parm2 *u, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 640 {
 641         u->laddr = p->laddr;
 642         u->raddr = p->raddr;
 643         u->link = p->link;
 644         u->i_key = p->i_key;
 645         u->o_key = p->o_key;
 646         u->proto = p->proto;
 647
 648         memcpy(u->name, p->name, sizeof(u->name));
 649 }
 650
 651 /**
 652  * vti6_tnl_ioctl - configure vti6 tunnels from userspace
 653  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 654  *   @ifr: parameters passed from userspace
 655  *   @cmd: command to be performed
 656  *
 657  * Description:
 658  *   vti6_ioctl() is used for managing vti6 tunnels
 659  *   from userspace.
 660  *
 661  *   The possible commands are the following:
 662  *     %SIOCGETTUNNEL: get tunnel parameters for device
 663  *     %SIOCADDTUNNEL: add tunnel matching given tunnel parameters
 664  *     %SIOCCHGTUNNEL: change tunnel parameters to those given
 665  *     %SIOCDELTUNNEL: delete tunnel
 666  *
 667  *   The fallback device "ip6_vti0", created during module
 668  *   initialization, can be used for creating other tunnel devices.
 669  *
 670  * Return:
 671  *   0 on success,
 672  *   %-EFAULT if unable to copy data to or from userspace,
 673  *   %-EPERM if current process hasn't %CAP_NET_ADMIN set
 674  *   %-EINVAL if passed tunnel parameters are invalid,
 675  *   %-EEXIST if changing a tunnel's parameters would cause a conflict
 676  *   %-ENODEV if attempting to change or delete a nonexisting device
 677  **/
 678 static int
 679 vti6_ioctl(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd)
 680 {
 681         int err = 0;
 682         struct ip6_tnl_parm2 p;
 683         struct __ip6_tnl_parm p1;
 684         struct ip6_tnl *t = NULL;
 685         struct net *net = dev_net(dev);
 686         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 687
 688         switch (cmd) {
 689         case SIOCGETTUNNEL:
 690                 if (dev == ip6n->fb_tnl_dev) {
 691                         if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p))) {
 692                                 err = -EFAULT;
 693                                 break;
 694                         }
 695                         vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 696                         t = vti6_locate(net, &p1, 0);
 697                 } else {
 698                         memset(&p, 0, sizeof(p));
 699                 }
 700                 if (t == NULL)
 701                         t = netdev_priv(dev);
 702                 vti6_parm_to_user(&p, &t->parms);
 703                 if (copy_to_user(ifr->ifr_ifru.ifru_data, &p, sizeof(p)))
 704                         err = -EFAULT;
 705                 break;
 706         case SIOCADDTUNNEL:
 707         case SIOCCHGTUNNEL:
 708                 err = -EPERM;
 709                 if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_ADMIN))
 710                         break;
 711                 err = -EFAULT;
 712                 if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p)))
 713                         break;
 714                 err = -EINVAL;
 715                 if (p.proto != IPPROTO_IPV6  && p.proto != 0)
 716                         break;
 717                 vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 718                 t = vti6_locate(net, &p1, cmd == SIOCADDTUNNEL);
 719                 if (dev != ip6n->fb_tnl_dev && cmd == SIOCCHGTUNNEL) {
 720                         if (t != NULL) {
 721                                 if (t->dev != dev) {
 722                                         err = -EEXIST;
 723                                         break;
 724                                 }
 725                         } else
 726                                 t = netdev_priv(dev);
 727
 728                         err = vti6_update(t, &p1);
 729                 }
 730                 if (t) {
 731                         err = 0;
 732                         vti6_parm_to_user(&p, &t->parms);
 733                         if (copy_to_user(ifr->ifr_ifru.ifru_data, &p, sizeof(p)))
 734                                 err = -EFAULT;
 735
 736                 } else
 737                         err = (cmd == SIOCADDTUNNEL ? -ENOBUFS : -ENOENT);
 738                 break;
 739         case SIOCDELTUNNEL:
 740                 err = -EPERM;
 741                 if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_ADMIN))
 742                         break;
 743
 744                 if (dev == ip6n->fb_tnl_dev) {
 745                         err = -EFAULT;
 746                         if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p)))
 747                                 break;
 748                         err = -ENOENT;
 749                         vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 750                         t = vti6_locate(net, &p1, 0);
 751                         if (t == NULL)
 752                                 break;
 753                         err = -EPERM;
 754                         if (t->dev == ip6n->fb_tnl_dev)
 755                                 break;
 756                         dev = t->dev;
 757                 }
 758                 err = 0;
 759                 unregister_netdevice(dev);
 760                 break;
 761         default:
 762                 err = -EINVAL;
 763         }
 764         return err;
 765 }
 766
 767 /**
 768  * vti6_tnl_change_mtu - change mtu manually for tunnel device
 769  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 770  *   @new_mtu: the new mtu
 771  *
 772  * Return:
 773  *   0 on success,
 774  *   %-EINVAL if mtu too small
 775  **/
 776 static int vti6_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
 777 {
 778         if (new_mtu < IPV6_MIN_MTU)
 779                 return -EINVAL;
 780
 781         dev->mtu = new_mtu;
 782         return 0;
 783 }
 784
 785 static const struct net_device_ops vti6_netdev_ops = {
 786         .ndo_uninit     = vti6_dev_uninit,
 787         .ndo_start_xmit = vti6_tnl_xmit,
 788         .ndo_do_ioctl   = vti6_ioctl,
 789         .ndo_change_mtu = vti6_change_mtu,
 790         .ndo_get_stats64 = ip_tunnel_get_stats64,
 791 };
 792
 793 /**
 794  * vti6_dev_setup - setup virtual tunnel device
 795  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 796  *
 797  * Description:
 798  *   Initialize function pointers and device parameters
 799  **/
 800 static void vti6_dev_setup(struct net_device *dev)
 801 {
 802         dev->netdev_ops = &vti6_netdev_ops;
 803         dev->destructor = vti6_dev_free;
 804
 805         dev->type = ARPHRD_TUNNEL6;
 806         dev->hard_header_len = LL_MAX_HEADER + sizeof(struct ipv6hdr);
 807         dev->mtu = ETH_DATA_LEN;
 808         dev->flags |= IFF_NOARP;
 809         dev->addr_len = sizeof(struct in6_addr);
 810         netif_keep_dst(dev);
 811 }
 812
 813 /**
 814  * vti6_dev_init_gen - general initializer for all tunnel devices
 815  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 816  **/
 817 static inline int vti6_dev_init_gen(struct net_device *dev)
 818 {
 819         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 820
 821         t->dev = dev;
 822         t->net = dev_net(dev);
 823         dev->tstats = netdev_alloc_pcpu_stats(struct pcpu_sw_netstats);
 824         if (!dev->tstats)
 825                 return -ENOMEM;
 826         return 0;
 827 }
 828
 829 /**
 830  * vti6_dev_init - initializer for all non fallback tunnel devices
 831  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 832  **/
 833 static int vti6_dev_init(struct net_device *dev)
 834 {
 835         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 836         int err = vti6_dev_init_gen(dev);
 837
 838         if (err)
 839                 return err;
 840         vti6_link_config(t);
 841         return 0;
 842 }
 843
 844 /**
 845  * vti6_fb_tnl_dev_init - initializer for fallback tunnel device
 846  *   @dev: fallback device
 847  *
 848  * Return: 0
 849  **/
 850 static int __net_init vti6_fb_tnl_dev_init(struct net_device *dev)
 851 {
 852         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 853         struct net *net = dev_net(dev);
 854         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 855         int err = vti6_dev_init_gen(dev);
 856
 857         if (err)
 858                 return err;
 859
 860         t->parms.proto = IPPROTO_IPV6;
 861         dev_hold(dev);
 862
 863         vti6_link_config(t);
 864
 865         rcu_assign_pointer(ip6n->tnls_wc[0], t);
 866         return 0;
 867 }
 868
 869 static int vti6_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 870 {
 871         return 0;
 872 }
 873
 874 static void vti6_netlink_parms(struct nlattr *data[],
 875                                struct __ip6_tnl_parm *parms)
 876 {
 877         memset(parms, 0, sizeof(*parms));
 878
 879         if (!data)
 880                 return;
 881
 882         if (data[IFLA_VTI_LINK])
 883                 parms->link = nla_get_u32(data[IFLA_VTI_LINK]);
 884
 885         if (data[IFLA_VTI_LOCAL])
 886                 nla_memcpy(&parms->laddr, data[IFLA_VTI_LOCAL],
 887                            sizeof(struct in6_addr));
 888
 889         if (data[IFLA_VTI_REMOTE])
 890                 nla_memcpy(&parms->raddr, data[IFLA_VTI_REMOTE],
 891                            sizeof(struct in6_addr));
 892
 893         if (data[IFLA_VTI_IKEY])
 894                 parms->i_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_IKEY]);
 895
 896         if (data[IFLA_VTI_OKEY])
 897                 parms->o_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_OKEY]);
 898 }
 899
 900 static int vti6_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
 901                         struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 902 {
 903         struct net *net = dev_net(dev);
 904         struct ip6_tnl *nt;
 905
 906         nt = netdev_priv(dev);
 907         vti6_netlink_parms(data, &nt->parms);
 908
 909         nt->parms.proto = IPPROTO_IPV6;
 910
 911         if (vti6_locate(net, &nt->parms, 0))
 912                 return -EEXIST;
 913
 914         return vti6_tnl_create2(dev);
 915 }
 916
 917 static int vti6_changelink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 918                            struct nlattr *data[])
 919 {
 920         struct ip6_tnl *t;
 921         struct __ip6_tnl_parm p;
 922         struct net *net = dev_net(dev);
 923         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 924
 925         if (dev == ip6n->fb_tnl_dev)
 926                 return -EINVAL;
 927
 928         vti6_netlink_parms(data, &p);
 929
 930         t = vti6_locate(net, &p, 0);
 931
 932         if (t) {
 933                 if (t->dev != dev)
 934                         return -EEXIST;
 935         } else
 936                 t = netdev_priv(dev);
 937
 938         return vti6_update(t, &p);
 939 }
 940
 941 static size_t vti6_get_size(const struct net_device *dev)
 942 {
 943         return
 944                 /* IFLA_VTI_LINK */
 945                 nla_total_size(4) +
 946                 /* IFLA_VTI_LOCAL */
 947                 nla_total_size(sizeof(struct in6_addr)) +
 948                 /* IFLA_VTI_REMOTE */
 949                 nla_total_size(sizeof(struct in6_addr)) +
 950                 /* IFLA_VTI_IKEY */
 951                 nla_total_size(4) +
 952                 /* IFLA_VTI_OKEY */
 953                 nla_total_size(4) +
 954                 0;
 955 }
 956
 957 static int vti6_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
 958 {
 959         struct ip6_tnl *tunnel = netdev_priv(dev);
 960         struct __ip6_tnl_parm *parm = &tunnel->parms;
 961
 962         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VTI_LINK, parm->link) ||
 963             nla_put(skb, IFLA_VTI_LOCAL, sizeof(struct in6_addr),
 964                     &parm->laddr) ||
 965             nla_put(skb, IFLA_VTI_REMOTE, sizeof(struct in6_addr),
 966                     &parm->raddr) ||
 967             nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_IKEY, parm->i_key) ||
 968             nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_OKEY, parm->o_key))
 969                 goto nla_put_failure;
 970         return 0;
 971
 972 nla_put_failure:
 973         return -EMSGSIZE;
 974 }
 975
 976 static const struct nla_policy vti6_policy[IFLA_VTI_MAX + 1] = {
 977         [IFLA_VTI_LINK]         = { .type = NLA_U32 },
 978         [IFLA_VTI_LOCAL]        = { .len = sizeof(struct in6_addr) },
 979         [IFLA_VTI_REMOTE]       = { .len = sizeof(struct in6_addr) },
 980         [IFLA_VTI_IKEY]         = { .type = NLA_U32 },
 981         [IFLA_VTI_OKEY]         = { .type = NLA_U32 },
 982 };
 983
 984 static struct rtnl_link_ops vti6_link_ops __read_mostly = {
 985         .kind           = "vti6",
 986         .maxtype        = IFLA_VTI_MAX,
 987         .policy         = vti6_policy,
 988         .priv_size      = sizeof(struct ip6_tnl),
 989         .setup          = vti6_dev_setup,
 990         .validate       = vti6_validate,
 991         .newlink        = vti6_newlink,
 992         .changelink     = vti6_changelink,
 993         .get_size       = vti6_get_size,
 994         .fill_info      = vti6_fill_info,
 995 };
 996
 997 static void __net_exit vti6_destroy_tunnels(struct vti6_net *ip6n)
 998 {
 999         int h;
1000         struct ip6_tnl *t;
1001         LIST_HEAD(list);
1002
1003         for (h = 0; h < HASH_SIZE; h++) {
1004                 t = rtnl_dereference(ip6n->tnls_r_l[h]);
1005                 while (t != NULL) {
1006                         unregister_netdevice_queue(t->dev, &list);
1007                         t = rtnl_dereference(t->next);
1008                 }
1009         }
1010
1011         t = rtnl_dereference(ip6n->tnls_wc[0]);
1012         unregister_netdevice_queue(t->dev, &list);
1013         unregister_netdevice_many(&list);
1014 }
1015
1016 static int __net_init vti6_init_net(struct net *net)
1017 {
1018         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1019         struct ip6_tnl *t = NULL;
1020         int err;
1021
1022         ip6n->tnls[0] = ip6n->tnls_wc;
1023         ip6n->tnls[1] = ip6n->tnls_r_l;
1024
1025         err = -ENOMEM;
1026         ip6n->fb_tnl_dev = alloc_netdev(sizeof(struct ip6_tnl), "ip6_vti0",
1027                                         NET_NAME_UNKNOWN, vti6_dev_setup);
1028
1029         if (!ip6n->fb_tnl_dev)
1030                 goto err_alloc_dev;
1031         dev_net_set(ip6n->fb_tnl_dev, net);
1032
1033         err = vti6_fb_tnl_dev_init(ip6n->fb_tnl_dev);
1034         if (err < 0)
1035                 goto err_register;
1036
1037         err = register_netdev(ip6n->fb_tnl_dev);
1038         if (err < 0)
1039                 goto err_register;
1040
1041         t = netdev_priv(ip6n->fb_tnl_dev);
1042
1043         strcpy(t->parms.name, ip6n->fb_tnl_dev->name);
1044         return 0;
1045
1046 err_register:
1047         vti6_dev_free(ip6n->fb_tnl_dev);
1048 err_alloc_dev:
1049         return err;
1050 }
1051
1052 static void __net_exit vti6_exit_net(struct net *net)
1053 {
1054         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1055
1056         rtnl_lock();
1057         vti6_destroy_tunnels(ip6n);
1058         rtnl_unlock();
1059 }
1060
1061 static struct pernet_operations vti6_net_ops = {
1062         .init = vti6_init_net,
1063         .exit = vti6_exit_net,
1064         .id   = &vti6_net_id,
1065         .size = sizeof(struct vti6_net),
1066 };
1067
1068 static struct xfrm6_protocol vti_esp6_protocol __read_mostly = {
1069         .handler        =       vti6_rcv,
1070         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1071         .err_handler    =       vti6_err,
1072         .priority       =       100,
1073 };
1074
1075 static struct xfrm6_protocol vti_ah6_protocol __read_mostly = {
1076         .handler        =       vti6_rcv,
1077         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1078         .err_handler    =       vti6_err,
1079         .priority       =       100,
1080 };
1081
1082 static struct xfrm6_protocol vti_ipcomp6_protocol __read_mostly = {
1083         .handler        =       vti6_rcv,
1084         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1085         .err_handler    =       vti6_err,
1086         .priority       =       100,
1087 };
1088
1089 /**
1090  * vti6_tunnel_init - register protocol and reserve needed resources
1091  *
1092  * Return: 0 on success
1093  **/
1094 static int __init vti6_tunnel_init(void)
1095 {
1096         const char *msg;
1097         int err;
1098
1099         msg = "tunnel device";
1100         err = register_pernet_device(&vti6_net_ops);
1101         if (err < 0)
1102                 goto pernet_dev_failed;
1103
1104         msg = "tunnel protocols";
1105         err = xfrm6_protocol_register(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1106         if (err < 0)
1107                 goto xfrm_proto_esp_failed;
1108         err = xfrm6_protocol_register(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1109         if (err < 0)
1110                 goto xfrm_proto_ah_failed;
1111         err = xfrm6_protocol_register(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1112         if (err < 0)
1113                 goto xfrm_proto_comp_failed;
1114
1115         msg = "netlink interface";
1116         err = rtnl_link_register(&vti6_link_ops);
1117         if (err < 0)
1118                 goto rtnl_link_failed;
1119
1120         return 0;
1121
1122 rtnl_link_failed:
1123         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1124 xfrm_proto_comp_failed:
1125         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1126 xfrm_proto_ah_failed:
1127         xfrm6_protocol_deregister(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1128 xfrm_proto_esp_failed:
1129         unregister_pernet_device(&vti6_net_ops);
1130 pernet_dev_failed:
1131         pr_err("vti6 init: failed to register %s\n", msg);
1132         return err;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * vti6_tunnel_cleanup - free resources and unregister protocol
1137  **/
1138 static void __exit vti6_tunnel_cleanup(void)
1139 {
1140         rtnl_link_unregister(&vti6_link_ops);
1141         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1142         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1143         xfrm6_protocol_deregister(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1144         unregister_pernet_device(&vti6_net_ops);
1145 }
1146
1147 module_init(vti6_tunnel_init);
1148 module_exit(vti6_tunnel_cleanup);
1149 MODULE_LICENSE("GPL");
1150 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vti6");
1151 MODULE_ALIAS_NETDEV("ip6_vti0");
1152 MODULE_AUTHOR("Steffen Klassert");
1153 MODULE_DESCRIPTION("IPv6 virtual tunnel interface");