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 #include <linux/etherdevice.h>
  53
  54 #define IP6_VTI_HASH_SIZE_SHIFT  5
  55 #define IP6_VTI_HASH_SIZE (1 << IP6_VTI_HASH_SIZE_SHIFT)
  56
  57 static u32 HASH(const struct in6_addr *addr1, const struct in6_addr *addr2)
  58 {
  59         u32 hash = ipv6_addr_hash(addr1) ^ ipv6_addr_hash(addr2);
  60
  61         return hash_32(hash, IP6_VTI_HASH_SIZE_SHIFT);
  62 }
  63
  64 static int vti6_dev_init(struct net_device *dev);
  65 static void vti6_dev_setup(struct net_device *dev);
  66 static struct rtnl_link_ops vti6_link_ops __read_mostly;
  67
  68 static unsigned int vti6_net_id __read_mostly;
  69 struct vti6_net {
  70         /* the vti6 tunnel fallback device */
  71         struct net_device *fb_tnl_dev;
  72         /* lists for storing tunnels in use */
  73         struct ip6_tnl __rcu *tnls_r_l[IP6_VTI_HASH_SIZE];
  74         struct ip6_tnl __rcu *tnls_wc[1];
  75         struct ip6_tnl __rcu **tnls[2];
  76 };
  77
  78 #define for_each_vti6_tunnel_rcu(start) \
  79         for (t = rcu_dereference(start); t; t = rcu_dereference(t->next))
  80
  81 /**
  82  * vti6_tnl_lookup - fetch tunnel matching the end-point addresses
  83  *   @net: network namespace
  84  *   @remote: the address of the tunnel exit-point
  85  *   @local: the address of the tunnel entry-point
  86  *
  87  * Return:
  88  *   tunnel matching given end-points if found,
  89  *   else fallback tunnel if its device is up,
  90  *   else %NULL
  91  **/
  92 static struct ip6_tnl *
  93 vti6_tnl_lookup(struct net *net, const struct in6_addr *remote,
  94                 const struct in6_addr *local)
  95 {
  96         unsigned int hash = HASH(remote, local);
  97         struct ip6_tnl *t;
  98         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
  99         struct in6_addr any;
 100
 101         for_each_vti6_tunnel_rcu(ip6n->tnls_r_l[hash]) {
 102                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 103                     ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr) &&
 104                     (t->dev->flags & IFF_UP))
 105                         return t;
 106         }
 107
 108         memset(&any, 0, sizeof(any));
 109         hash = HASH(&any, local);
 110         for_each_vti6_tunnel_rcu(ip6n->tnls_r_l[hash]) {
 111                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 112                     (t->dev->flags & IFF_UP))
 113                         return t;
 114         }
 115
 116         hash = HASH(remote, &any);
 117         for_each_vti6_tunnel_rcu(ip6n->tnls_r_l[hash]) {
 118                 if (ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr) &&
 119                     (t->dev->flags & IFF_UP))
 120                         return t;
 121         }
 122
 123         t = rcu_dereference(ip6n->tnls_wc[0]);
 124         if (t && (t->dev->flags & IFF_UP))
 125                 return t;
 126
 127         return NULL;
 128 }
 129
 130 /**
 131  * vti6_tnl_bucket - get head of list matching given tunnel parameters
 132  *   @p: parameters containing tunnel end-points
 133  *
 134  * Description:
 135  *   vti6_tnl_bucket() returns the head of the list matching the
 136  *   &struct in6_addr entries laddr and raddr in @p.
 137  *
 138  * Return: head of IPv6 tunnel list
 139  **/
 140 static struct ip6_tnl __rcu **
 141 vti6_tnl_bucket(struct vti6_net *ip6n, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 142 {
 143         const struct in6_addr *remote = &p->raddr;
 144         const struct in6_addr *local = &p->laddr;
 145         unsigned int h = 0;
 146         int prio = 0;
 147
 148         if (!ipv6_addr_any(remote) || !ipv6_addr_any(local)) {
 149                 prio = 1;
 150                 h = HASH(remote, local);
 151         }
 152         return &ip6n->tnls[prio][h];
 153 }
 154
 155 static void
 156 vti6_tnl_link(struct vti6_net *ip6n, struct ip6_tnl *t)
 157 {
 158         struct ip6_tnl __rcu **tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, &t->parms);
 159
 160         rcu_assign_pointer(t->next , rtnl_dereference(*tp));
 161         rcu_assign_pointer(*tp, t);
 162 }
 163
 164 static void
 165 vti6_tnl_unlink(struct vti6_net *ip6n, struct ip6_tnl *t)
 166 {
 167         struct ip6_tnl __rcu **tp;
 168         struct ip6_tnl *iter;
 169
 170         for (tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, &t->parms);
 171              (iter = rtnl_dereference(*tp)) != NULL;
 172              tp = &iter->next) {
 173                 if (t == iter) {
 174                         rcu_assign_pointer(*tp, t->next);
 175                         break;
 176                 }
 177         }
 178 }
 179
 180 static void vti6_dev_free(struct net_device *dev)
 181 {
 182         free_percpu(dev->tstats);
 183 }
 184
 185 static int vti6_tnl_create2(struct net_device *dev)
 186 {
 187         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 188         struct net *net = dev_net(dev);
 189         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 190         int err;
 191
 192         dev->rtnl_link_ops = &vti6_link_ops;
 193         err = register_netdevice(dev);
 194         if (err < 0)
 195                 goto out;
 196
 197         strcpy(t->parms.name, dev->name);
 198
 199         dev_hold(dev);
 200         vti6_tnl_link(ip6n, t);
 201
 202         return 0;
 203
 204 out:
 205         return err;
 206 }
 207
 208 static struct ip6_tnl *vti6_tnl_create(struct net *net, struct __ip6_tnl_parm *p)
 209 {
 210         struct net_device *dev;
 211         struct ip6_tnl *t;
 212         char name[IFNAMSIZ];
 213         int err;
 214
 215         if (p->name[0]) {
 216                 if (!dev_valid_name(p->name))
 217                         goto failed;
 218                 strlcpy(name, p->name, IFNAMSIZ);
 219         } else {
 220                 sprintf(name, "ip6_vti%%d");
 221         }
 222
 223         dev = alloc_netdev(sizeof(*t), name, NET_NAME_UNKNOWN, vti6_dev_setup);
 224         if (!dev)
 225                 goto failed;
 226
 227         dev_net_set(dev, net);
 228
 229         t = netdev_priv(dev);
 230         t->parms = *p;
 231         t->net = dev_net(dev);
 232
 233         err = vti6_tnl_create2(dev);
 234         if (err < 0)
 235                 goto failed_free;
 236
 237         return t;
 238
 239 failed_free:
 240         free_netdev(dev);
 241 failed:
 242         return NULL;
 243 }
 244
 245 /**
 246  * vti6_locate - find or create tunnel matching given parameters
 247  *   @net: network namespace
 248  *   @p: tunnel parameters
 249  *   @create: != 0 if allowed to create new tunnel if no match found
 250  *
 251  * Description:
 252  *   vti6_locate() first tries to locate an existing tunnel
 253  *   based on @parms. If this is unsuccessful, but @create is set a new
 254  *   tunnel device is created and registered for use.
 255  *
 256  * Return:
 257  *   matching tunnel or NULL
 258  **/
 259 static struct ip6_tnl *vti6_locate(struct net *net, struct __ip6_tnl_parm *p,
 260                                    int create)
 261 {
 262         const struct in6_addr *remote = &p->raddr;
 263         const struct in6_addr *local = &p->laddr;
 264         struct ip6_tnl __rcu **tp;
 265         struct ip6_tnl *t;
 266         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 267
 268         for (tp = vti6_tnl_bucket(ip6n, p);
 269              (t = rtnl_dereference(*tp)) != NULL;
 270              tp = &t->next) {
 271                 if (ipv6_addr_equal(local, &t->parms.laddr) &&
 272                     ipv6_addr_equal(remote, &t->parms.raddr)) {
 273                         if (create)
 274                                 return NULL;
 275
 276                         return t;
 277                 }
 278         }
 279         if (!create)
 280                 return NULL;
 281         return vti6_tnl_create(net, p);
 282 }
 283
 284 /**
 285  * vti6_dev_uninit - tunnel device uninitializer
 286  *   @dev: the device to be destroyed
 287  *
 288  * Description:
 289  *   vti6_dev_uninit() removes tunnel from its list
 290  **/
 291 static void vti6_dev_uninit(struct net_device *dev)
 292 {
 293         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 294         struct vti6_net *ip6n = net_generic(t->net, vti6_net_id);
 295
 296         if (dev == ip6n->fb_tnl_dev)
 297                 RCU_INIT_POINTER(ip6n->tnls_wc[0], NULL);
 298         else
 299                 vti6_tnl_unlink(ip6n, t);
 300         dev_put(dev);
 301 }
 302
 303 static int vti6_rcv(struct sk_buff *skb)
 304 {
 305         struct ip6_tnl *t;
 306         const struct ipv6hdr *ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 307
 308         rcu_read_lock();
 309         t = vti6_tnl_lookup(dev_net(skb->dev), &ipv6h->saddr, &ipv6h->daddr);
 310         if (t) {
 311                 if (t->parms.proto != IPPROTO_IPV6 && t->parms.proto != 0) {
 312                         rcu_read_unlock();
 313                         goto discard;
 314                 }
 315
 316                 if (!xfrm6_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb)) {
 317                         rcu_read_unlock();
 318                         return 0;
 319                 }
 320
 321                 ipv6h = ipv6_hdr(skb);
 322                 if (!ip6_tnl_rcv_ctl(t, &ipv6h->daddr, &ipv6h->saddr)) {
 323                         t->dev->stats.rx_dropped++;
 324                         rcu_read_unlock();
 325                         goto discard;
 326                 }
 327
 328                 rcu_read_unlock();
 329
 330                 return xfrm6_rcv_tnl(skb, t);
 331         }
 332         rcu_read_unlock();
 333         return -EINVAL;
 334 discard:
 335         kfree_skb(skb);
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 static int vti6_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
 340 {
 341         unsigned short family;
 342         struct net_device *dev;
 343         struct pcpu_sw_netstats *tstats;
 344         struct xfrm_state *x;
 345         struct xfrm_mode *inner_mode;
 346         struct ip6_tnl *t = XFRM_TUNNEL_SKB_CB(skb)->tunnel.ip6;
 347         u32 orig_mark = skb->mark;
 348         int ret;
 349
 350         if (!t)
 351                 return 1;
 352
 353         dev = t->dev;
 354
 355         if (err) {
 356                 dev->stats.rx_errors++;
 357                 dev->stats.rx_dropped++;
 358
 359                 return 0;
 360         }
 361
 362         x = xfrm_input_state(skb);
 363
 364         inner_mode = x->inner_mode;
 365
 366         if (x->sel.family == AF_UNSPEC) {
 367                 inner_mode = xfrm_ip2inner_mode(x, XFRM_MODE_SKB_CB(skb)->protocol);
 368                 if (inner_mode == NULL) {
 369                         XFRM_INC_STATS(dev_net(skb->dev),
 370                                        LINUX_MIB_XFRMINSTATEMODEERROR);
 371                         return -EINVAL;
 372                 }
 373         }
 374
 375         family = inner_mode->afinfo->family;
 376
 377         skb->mark = be32_to_cpu(t->parms.i_key);
 378         ret = xfrm_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb, family);
 379         skb->mark = orig_mark;
 380
 381         if (!ret)
 382                 return -EPERM;
 383
 384         skb_scrub_packet(skb, !net_eq(t->net, dev_net(skb->dev)));
 385         skb->dev = dev;
 386
 387         tstats = this_cpu_ptr(dev->tstats);
 388         u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 389         tstats->rx_packets++;
 390         tstats->rx_bytes += skb->len;
 391         u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 392
 393         return 0;
 394 }
 395
 396 /**
 397  * vti6_addr_conflict - compare packet addresses to tunnel's own
 398  *   @t: the outgoing tunnel device
 399  *   @hdr: IPv6 header from the incoming packet
 400  *
 401  * Description:
 402  *   Avoid trivial tunneling loop by checking that tunnel exit-point
 403  *   doesn't match source of incoming packet.
 404  *
 405  * Return:
 406  *   1 if conflict,
 407  *   0 else
 408  **/
 409 static inline bool
 410 vti6_addr_conflict(const struct ip6_tnl *t, const struct ipv6hdr *hdr)
 411 {
 412         return ipv6_addr_equal(&t->parms.raddr, &hdr->saddr);
 413 }
 414
 415 static bool vti6_state_check(const struct xfrm_state *x,
 416                              const struct in6_addr *dst,
 417                              const struct in6_addr *src)
 418 {
 419         xfrm_address_t *daddr = (xfrm_address_t *)dst;
 420         xfrm_address_t *saddr = (xfrm_address_t *)src;
 421
 422         /* if there is no transform then this tunnel is not functional.
 423          * Or if the xfrm is not mode tunnel.
 424          */
 425         if (!x || x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL ||
 426             x->props.family != AF_INET6)
 427                 return false;
 428
 429         if (ipv6_addr_any(dst))
 430                 return xfrm_addr_equal(saddr, &x->props.saddr, AF_INET6);
 431
 432         if (!xfrm_state_addr_check(x, daddr, saddr, AF_INET6))
 433                 return false;
 434
 435         return true;
 436 }
 437
 438 /**
 439  * vti6_xmit - send a packet
 440  *   @skb: the outgoing socket buffer
 441  *   @dev: the outgoing tunnel device
 442  *   @fl: the flow informations for the xfrm_lookup
 443  **/
 444 static int
 445 vti6_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct flowi *fl)
 446 {
 447         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 448         struct net_device_stats *stats = &t->dev->stats;
 449         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 450         struct net_device *tdev;
 451         struct xfrm_state *x;
 452         int pkt_len = skb->len;
 453         int err = -1;
 454         int mtu;
 455
 456         if (!dst)
 457                 goto tx_err_link_failure;
 458
 459         dst_hold(dst);
 460         dst = xfrm_lookup(t->net, dst, fl, NULL, 0);
 461         if (IS_ERR(dst)) {
 462                 err = PTR_ERR(dst);
 463                 dst = NULL;
 464                 goto tx_err_link_failure;
 465         }
 466
 467         x = dst->xfrm;
 468         if (!vti6_state_check(x, &t->parms.raddr, &t->parms.laddr))
 469                 goto tx_err_link_failure;
 470
 471         if (!ip6_tnl_xmit_ctl(t, (const struct in6_addr *)&x->props.saddr,
 472                               (const struct in6_addr *)&x->id.daddr))
 473                 goto tx_err_link_failure;
 474
 475         tdev = dst->dev;
 476
 477         if (tdev == dev) {
 478                 stats->collisions++;
 479                 net_warn_ratelimited("%s: Local routing loop detected!\n",
 480                                      t->parms.name);
 481                 goto tx_err_dst_release;
 482         }
 483
 484         mtu = dst_mtu(dst);
 485         if (skb->len > mtu) {
 486                 skb_dst_update_pmtu(skb, mtu);
 487
 488                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 489                         if (mtu < IPV6_MIN_MTU)
 490                                 mtu = IPV6_MIN_MTU;
 491
 492                         icmpv6_send(skb, ICMPV6_PKT_TOOBIG, 0, mtu);
 493                 } else {
 494                         icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 495                                   htonl(mtu));
 496                 }
 497
 498                 err = -EMSGSIZE;
 499                 goto tx_err_dst_release;
 500         }
 501
 502         skb_scrub_packet(skb, !net_eq(t->net, dev_net(dev)));
 503         skb_dst_set(skb, dst);
 504         skb->dev = skb_dst(skb)->dev;
 505
 506         err = dst_output(t->net, skb->sk, skb);
 507         if (net_xmit_eval(err) == 0)
 508                 err = pkt_len;
 509         iptunnel_xmit_stats(dev, err);
 510
 511         return 0;
 512 tx_err_link_failure:
 513         stats->tx_carrier_errors++;
 514         dst_link_failure(skb);
 515 tx_err_dst_release:
 516         dst_release(dst);
 517         return err;
 518 }
 519
 520 static netdev_tx_t
 521 vti6_tnl_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 522 {
 523         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 524         struct net_device_stats *stats = &t->dev->stats;
 525         struct flowi fl;
 526         int ret;
 527
 528         if (!pskb_inet_may_pull(skb))
 529                 goto tx_err;
 530
 531         memset(&fl, 0, sizeof(fl));
 532
 533         switch (skb->protocol) {
 534         case htons(ETH_P_IPV6):
 535                 if ((t->parms.proto != IPPROTO_IPV6 && t->parms.proto != 0) ||
 536                     vti6_addr_conflict(t, ipv6_hdr(skb)))
 537                         goto tx_err;
 538
 539                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET6);
 540                 memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
 541                 break;
 542         case htons(ETH_P_IP):
 543                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET);
 544                 memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
 545                 break;
 546         default:
 547                 goto tx_err;
 548         }
 549
 550         /* override mark with tunnel output key */
 551         fl.flowi_mark = be32_to_cpu(t->parms.o_key);
 552
 553         ret = vti6_xmit(skb, dev, &fl);
 554         if (ret < 0)
 555                 goto tx_err;
 556
 557         return NETDEV_TX_OK;
 558
 559 tx_err:
 560         stats->tx_errors++;
 561         stats->tx_dropped++;
 562         kfree_skb(skb);
 563         return NETDEV_TX_OK;
 564 }
 565
 566 static int vti6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
 567                     u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
 568 {
 569         __be32 spi;
 570         __u32 mark;
 571         struct xfrm_state *x;
 572         struct ip6_tnl *t;
 573         struct ip_esp_hdr *esph;
 574         struct ip_auth_hdr *ah;
 575         struct ip_comp_hdr *ipch;
 576         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 577         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
 578         int protocol = iph->nexthdr;
 579
 580         t = vti6_tnl_lookup(dev_net(skb->dev), &iph->daddr, &iph->saddr);
 581         if (!t)
 582                 return -1;
 583
 584         mark = be32_to_cpu(t->parms.o_key);
 585
 586         switch (protocol) {
 587         case IPPROTO_ESP:
 588                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
 589                 spi = esph->spi;
 590                 break;
 591         case IPPROTO_AH:
 592                 ah = (struct ip_auth_hdr *)(skb->data + offset);
 593                 spi = ah->spi;
 594                 break;
 595         case IPPROTO_COMP:
 596                 ipch = (struct ip_comp_hdr *)(skb->data + offset);
 597                 spi = htonl(ntohs(ipch->cpi));
 598                 break;
 599         default:
 600                 return 0;
 601         }
 602
 603         if (type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
 604             type != NDISC_REDIRECT)
 605                 return 0;
 606
 607         x = xfrm_state_lookup(net, mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 608                               spi, protocol, AF_INET6);
 609         if (!x)
 610                 return 0;
 611
 612         if (type == NDISC_REDIRECT)
 613                 ip6_redirect(skb, net, skb->dev->ifindex, 0,
 614                              sock_net_uid(net, NULL));
 615         else
 616                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, sock_net_uid(net, NULL));
 617         xfrm_state_put(x);
 618
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 static void vti6_link_config(struct ip6_tnl *t, bool keep_mtu)
 623 {
 624         struct net_device *dev = t->dev;
 625         struct __ip6_tnl_parm *p = &t->parms;
 626         struct net_device *tdev = NULL;
 627         int mtu;
 628
 629         memcpy(dev->dev_addr, &p->laddr, sizeof(struct in6_addr));
 630         memcpy(dev->broadcast, &p->raddr, sizeof(struct in6_addr));
 631
 632         p->flags &= ~(IP6_TNL_F_CAP_XMIT | IP6_TNL_F_CAP_RCV |
 633                       IP6_TNL_F_CAP_PER_PACKET);
 634         p->flags |= ip6_tnl_get_cap(t, &p->laddr, &p->raddr);
 635
 636         if (p->flags & IP6_TNL_F_CAP_XMIT && p->flags & IP6_TNL_F_CAP_RCV)
 637                 dev->flags |= IFF_POINTOPOINT;
 638         else
 639                 dev->flags &= ~IFF_POINTOPOINT;
 640
 641         if (keep_mtu && dev->mtu) {
 642                 dev->mtu = clamp(dev->mtu, dev->min_mtu, dev->max_mtu);
 643                 return;
 644         }
 645
 646         if (p->flags & IP6_TNL_F_CAP_XMIT) {
 647                 int strict = (ipv6_addr_type(&p->raddr) &
 648                               (IPV6_ADDR_MULTICAST | IPV6_ADDR_LINKLOCAL));
 649                 struct rt6_info *rt = rt6_lookup(t->net,
 650                                                  &p->raddr, &p->laddr,
 651                                                  p->link, NULL, strict);
 652
 653                 if (rt)
 654                         tdev = rt->dst.dev;
 655                 ip6_rt_put(rt);
 656         }
 657
 658         if (!tdev && p->link)
 659                 tdev = __dev_get_by_index(t->net, p->link);
 660
 661         if (tdev)
 662                 mtu = tdev->mtu - sizeof(struct ipv6hdr);
 663         else
 664                 mtu = ETH_DATA_LEN - LL_MAX_HEADER - sizeof(struct ipv6hdr);
 665
 666         dev->mtu = max_t(int, mtu, IPV4_MIN_MTU);
 667 }
 668
 669 /**
 670  * vti6_tnl_change - update the tunnel parameters
 671  *   @t: tunnel to be changed
 672  *   @p: tunnel configuration parameters
 673  *   @keep_mtu: MTU was set from userspace, don't re-compute it
 674  *
 675  * Description:
 676  *   vti6_tnl_change() updates the tunnel parameters
 677  **/
 678 static int
 679 vti6_tnl_change(struct ip6_tnl *t, const struct __ip6_tnl_parm *p,
 680                 bool keep_mtu)
 681 {
 682         t->parms.laddr = p->laddr;
 683         t->parms.raddr = p->raddr;
 684         t->parms.link = p->link;
 685         t->parms.i_key = p->i_key;
 686         t->parms.o_key = p->o_key;
 687         t->parms.proto = p->proto;
 688         t->parms.fwmark = p->fwmark;
 689         dst_cache_reset(&t->dst_cache);
 690         vti6_link_config(t, keep_mtu);
 691         return 0;
 692 }
 693
 694 static int vti6_update(struct ip6_tnl *t, struct __ip6_tnl_parm *p,
 695                        bool keep_mtu)
 696 {
 697         struct net *net = dev_net(t->dev);
 698         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 699         int err;
 700
 701         vti6_tnl_unlink(ip6n, t);
 702         synchronize_net();
 703         err = vti6_tnl_change(t, p, keep_mtu);
 704         vti6_tnl_link(ip6n, t);
 705         netdev_state_change(t->dev);
 706         return err;
 707 }
 708
 709 static void
 710 vti6_parm_from_user(struct __ip6_tnl_parm *p, const struct ip6_tnl_parm2 *u)
 711 {
 712         p->laddr = u->laddr;
 713         p->raddr = u->raddr;
 714         p->link = u->link;
 715         p->i_key = u->i_key;
 716         p->o_key = u->o_key;
 717         p->proto = u->proto;
 718
 719         memcpy(p->name, u->name, sizeof(u->name));
 720 }
 721
 722 static void
 723 vti6_parm_to_user(struct ip6_tnl_parm2 *u, const struct __ip6_tnl_parm *p)
 724 {
 725         u->laddr = p->laddr;
 726         u->raddr = p->raddr;
 727         u->link = p->link;
 728         u->i_key = p->i_key;
 729         u->o_key = p->o_key;
 730         if (u->i_key)
 731                 u->i_flags |= GRE_KEY;
 732         if (u->o_key)
 733                 u->o_flags |= GRE_KEY;
 734         u->proto = p->proto;
 735
 736         memcpy(u->name, p->name, sizeof(u->name));
 737 }
 738
 739 /**
 740  * vti6_ioctl - configure vti6 tunnels from userspace
 741  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 742  *   @ifr: parameters passed from userspace
 743  *   @cmd: command to be performed
 744  *
 745  * Description:
 746  *   vti6_ioctl() is used for managing vti6 tunnels
 747  *   from userspace.
 748  *
 749  *   The possible commands are the following:
 750  *     %SIOCGETTUNNEL: get tunnel parameters for device
 751  *     %SIOCADDTUNNEL: add tunnel matching given tunnel parameters
 752  *     %SIOCCHGTUNNEL: change tunnel parameters to those given
 753  *     %SIOCDELTUNNEL: delete tunnel
 754  *
 755  *   The fallback device "ip6_vti0", created during module
 756  *   initialization, can be used for creating other tunnel devices.
 757  *
 758  * Return:
 759  *   0 on success,
 760  *   %-EFAULT if unable to copy data to or from userspace,
 761  *   %-EPERM if current process hasn't %CAP_NET_ADMIN set
 762  *   %-EINVAL if passed tunnel parameters are invalid,
 763  *   %-EEXIST if changing a tunnel's parameters would cause a conflict
 764  *   %-ENODEV if attempting to change or delete a nonexisting device
 765  **/
 766 static int
 767 vti6_ioctl(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd)
 768 {
 769         int err = 0;
 770         struct ip6_tnl_parm2 p;
 771         struct __ip6_tnl_parm p1;
 772         struct ip6_tnl *t = NULL;
 773         struct net *net = dev_net(dev);
 774         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 775
 776         switch (cmd) {
 777         case SIOCGETTUNNEL:
 778                 if (dev == ip6n->fb_tnl_dev) {
 779                         if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p))) {
 780                                 err = -EFAULT;
 781                                 break;
 782                         }
 783                         vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 784                         t = vti6_locate(net, &p1, 0);
 785                 } else {
 786                         memset(&p, 0, sizeof(p));
 787                 }
 788                 if (!t)
 789                         t = netdev_priv(dev);
 790                 vti6_parm_to_user(&p, &t->parms);
 791                 if (copy_to_user(ifr->ifr_ifru.ifru_data, &p, sizeof(p)))
 792                         err = -EFAULT;
 793                 break;
 794         case SIOCADDTUNNEL:
 795         case SIOCCHGTUNNEL:
 796                 err = -EPERM;
 797                 if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_ADMIN))
 798                         break;
 799                 err = -EFAULT;
 800                 if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p)))
 801                         break;
 802                 err = -EINVAL;
 803                 if (p.proto != IPPROTO_IPV6  && p.proto != 0)
 804                         break;
 805                 vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 806                 t = vti6_locate(net, &p1, cmd == SIOCADDTUNNEL);
 807                 if (dev != ip6n->fb_tnl_dev && cmd == SIOCCHGTUNNEL) {
 808                         if (t) {
 809                                 if (t->dev != dev) {
 810                                         err = -EEXIST;
 811                                         break;
 812                                 }
 813                         } else
 814                                 t = netdev_priv(dev);
 815
 816                         err = vti6_update(t, &p1, false);
 817                 }
 818                 if (t) {
 819                         err = 0;
 820                         vti6_parm_to_user(&p, &t->parms);
 821                         if (copy_to_user(ifr->ifr_ifru.ifru_data, &p, sizeof(p)))
 822                                 err = -EFAULT;
 823
 824                 } else
 825                         err = (cmd == SIOCADDTUNNEL ? -ENOBUFS : -ENOENT);
 826                 break;
 827         case SIOCDELTUNNEL:
 828                 err = -EPERM;
 829                 if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_ADMIN))
 830                         break;
 831
 832                 if (dev == ip6n->fb_tnl_dev) {
 833                         err = -EFAULT;
 834                         if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p)))
 835                                 break;
 836                         err = -ENOENT;
 837                         vti6_parm_from_user(&p1, &p);
 838                         t = vti6_locate(net, &p1, 0);
 839                         if (!t)
 840                                 break;
 841                         err = -EPERM;
 842                         if (t->dev == ip6n->fb_tnl_dev)
 843                                 break;
 844                         dev = t->dev;
 845                 }
 846                 err = 0;
 847                 unregister_netdevice(dev);
 848                 break;
 849         default:
 850                 err = -EINVAL;
 851         }
 852         return err;
 853 }
 854
 855 static const struct net_device_ops vti6_netdev_ops = {
 856         .ndo_init       = vti6_dev_init,
 857         .ndo_uninit     = vti6_dev_uninit,
 858         .ndo_start_xmit = vti6_tnl_xmit,
 859         .ndo_do_ioctl   = vti6_ioctl,
 860         .ndo_get_stats64 = ip_tunnel_get_stats64,
 861         .ndo_get_iflink = ip6_tnl_get_iflink,
 862 };
 863
 864 /**
 865  * vti6_dev_setup - setup virtual tunnel device
 866  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 867  *
 868  * Description:
 869  *   Initialize function pointers and device parameters
 870  **/
 871 static void vti6_dev_setup(struct net_device *dev)
 872 {
 873         dev->netdev_ops = &vti6_netdev_ops;
 874         dev->needs_free_netdev = true;
 875         dev->priv_destructor = vti6_dev_free;
 876
 877         dev->type = ARPHRD_TUNNEL6;
 878         dev->min_mtu = IPV4_MIN_MTU;
 879         dev->max_mtu = IP_MAX_MTU - sizeof(struct ipv6hdr);
 880         dev->flags |= IFF_NOARP;
 881         dev->addr_len = sizeof(struct in6_addr);
 882         netif_keep_dst(dev);
 883         /* This perm addr will be used as interface identifier by IPv6 */
 884         dev->addr_assign_type = NET_ADDR_RANDOM;
 885         eth_random_addr(dev->perm_addr);
 886 }
 887
 888 /**
 889  * vti6_dev_init_gen - general initializer for all tunnel devices
 890  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 891  **/
 892 static inline int vti6_dev_init_gen(struct net_device *dev)
 893 {
 894         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 895
 896         t->dev = dev;
 897         t->net = dev_net(dev);
 898         dev->tstats = netdev_alloc_pcpu_stats(struct pcpu_sw_netstats);
 899         if (!dev->tstats)
 900                 return -ENOMEM;
 901         return 0;
 902 }
 903
 904 /**
 905  * vti6_dev_init - initializer for all non fallback tunnel devices
 906  *   @dev: virtual device associated with tunnel
 907  **/
 908 static int vti6_dev_init(struct net_device *dev)
 909 {
 910         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 911         int err = vti6_dev_init_gen(dev);
 912
 913         if (err)
 914                 return err;
 915         vti6_link_config(t, true);
 916         return 0;
 917 }
 918
 919 /**
 920  * vti6_fb_tnl_dev_init - initializer for fallback tunnel device
 921  *   @dev: fallback device
 922  *
 923  * Return: 0
 924  **/
 925 static int __net_init vti6_fb_tnl_dev_init(struct net_device *dev)
 926 {
 927         struct ip6_tnl *t = netdev_priv(dev);
 928         struct net *net = dev_net(dev);
 929         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 930
 931         t->parms.proto = IPPROTO_IPV6;
 932         dev_hold(dev);
 933
 934         rcu_assign_pointer(ip6n->tnls_wc[0], t);
 935         return 0;
 936 }
 937
 938 static int vti6_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
 939                          struct netlink_ext_ack *extack)
 940 {
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 static void vti6_netlink_parms(struct nlattr *data[],
 945                                struct __ip6_tnl_parm *parms)
 946 {
 947         memset(parms, 0, sizeof(*parms));
 948
 949         if (!data)
 950                 return;
 951
 952         if (data[IFLA_VTI_LINK])
 953                 parms->link = nla_get_u32(data[IFLA_VTI_LINK]);
 954
 955         if (data[IFLA_VTI_LOCAL])
 956                 parms->laddr = nla_get_in6_addr(data[IFLA_VTI_LOCAL]);
 957
 958         if (data[IFLA_VTI_REMOTE])
 959                 parms->raddr = nla_get_in6_addr(data[IFLA_VTI_REMOTE]);
 960
 961         if (data[IFLA_VTI_IKEY])
 962                 parms->i_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_IKEY]);
 963
 964         if (data[IFLA_VTI_OKEY])
 965                 parms->o_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_OKEY]);
 966
 967         if (data[IFLA_VTI_FWMARK])
 968                 parms->fwmark = nla_get_u32(data[IFLA_VTI_FWMARK]);
 969 }
 970
 971 static int vti6_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
 972                         struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
 973                         struct netlink_ext_ack *extack)
 974 {
 975         struct net *net = dev_net(dev);
 976         struct ip6_tnl *nt;
 977
 978         nt = netdev_priv(dev);
 979         vti6_netlink_parms(data, &nt->parms);
 980
 981         nt->parms.proto = IPPROTO_IPV6;
 982
 983         if (vti6_locate(net, &nt->parms, 0))
 984                 return -EEXIST;
 985
 986         return vti6_tnl_create2(dev);
 987 }
 988
 989 static void vti6_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
 990 {
 991         struct net *net = dev_net(dev);
 992         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
 993
 994         if (dev != ip6n->fb_tnl_dev)
 995                 unregister_netdevice_queue(dev, head);
 996 }
 997
 998 static int vti6_changelink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 999                            struct nlattr *data[],
1000                            struct netlink_ext_ack *extack)
1001 {
1002         struct ip6_tnl *t;
1003         struct __ip6_tnl_parm p;
1004         struct net *net = dev_net(dev);
1005         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1006
1007         if (dev == ip6n->fb_tnl_dev)
1008                 return -EINVAL;
1009
1010         vti6_netlink_parms(data, &p);
1011
1012         t = vti6_locate(net, &p, 0);
1013
1014         if (t) {
1015                 if (t->dev != dev)
1016                         return -EEXIST;
1017         } else
1018                 t = netdev_priv(dev);
1019
1020         return vti6_update(t, &p, tb && tb[IFLA_MTU]);
1021 }
1022
1023 static size_t vti6_get_size(const struct net_device *dev)
1024 {
1025         return
1026                 /* IFLA_VTI_LINK */
1027                 nla_total_size(4) +
1028                 /* IFLA_VTI_LOCAL */
1029                 nla_total_size(sizeof(struct in6_addr)) +
1030                 /* IFLA_VTI_REMOTE */
1031                 nla_total_size(sizeof(struct in6_addr)) +
1032                 /* IFLA_VTI_IKEY */
1033                 nla_total_size(4) +
1034                 /* IFLA_VTI_OKEY */
1035                 nla_total_size(4) +
1036                 /* IFLA_VTI_FWMARK */
1037                 nla_total_size(4) +
1038                 0;
1039 }
1040
1041 static int vti6_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1042 {
1043         struct ip6_tnl *tunnel = netdev_priv(dev);
1044         struct __ip6_tnl_parm *parm = &tunnel->parms;
1045
1046         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VTI_LINK, parm->link) ||
1047             nla_put_in6_addr(skb, IFLA_VTI_LOCAL, &parm->laddr) ||
1048             nla_put_in6_addr(skb, IFLA_VTI_REMOTE, &parm->raddr) ||
1049             nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_IKEY, parm->i_key) ||
1050             nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_OKEY, parm->o_key) ||
1051             nla_put_u32(skb, IFLA_VTI_FWMARK, parm->fwmark))
1052                 goto nla_put_failure;
1053         return 0;
1054
1055 nla_put_failure:
1056         return -EMSGSIZE;
1057 }
1058
1059 static const struct nla_policy vti6_policy[IFLA_VTI_MAX + 1] = {
1060         [IFLA_VTI_LINK]         = { .type = NLA_U32 },
1061         [IFLA_VTI_LOCAL]        = { .len = sizeof(struct in6_addr) },
1062         [IFLA_VTI_REMOTE]       = { .len = sizeof(struct in6_addr) },
1063         [IFLA_VTI_IKEY]         = { .type = NLA_U32 },
1064         [IFLA_VTI_OKEY]         = { .type = NLA_U32 },
1065         [IFLA_VTI_FWMARK]       = { .type = NLA_U32 },
1066 };
1067
1068 static struct rtnl_link_ops vti6_link_ops __read_mostly = {
1069         .kind           = "vti6",
1070         .maxtype        = IFLA_VTI_MAX,
1071         .policy         = vti6_policy,
1072         .priv_size      = sizeof(struct ip6_tnl),
1073         .setup          = vti6_dev_setup,
1074         .validate       = vti6_validate,
1075         .newlink        = vti6_newlink,
1076         .dellink        = vti6_dellink,
1077         .changelink     = vti6_changelink,
1078         .get_size       = vti6_get_size,
1079         .fill_info      = vti6_fill_info,
1080         .get_link_net   = ip6_tnl_get_link_net,
1081 };
1082
1083 static void __net_exit vti6_destroy_tunnels(struct vti6_net *ip6n,
1084                                             struct list_head *list)
1085 {
1086         int h;
1087         struct ip6_tnl *t;
1088
1089         for (h = 0; h < IP6_VTI_HASH_SIZE; h++) {
1090                 t = rtnl_dereference(ip6n->tnls_r_l[h]);
1091                 while (t) {
1092                         unregister_netdevice_queue(t->dev, list);
1093                         t = rtnl_dereference(t->next);
1094                 }
1095         }
1096
1097         t = rtnl_dereference(ip6n->tnls_wc[0]);
1098         if (t)
1099                 unregister_netdevice_queue(t->dev, list);
1100 }
1101
1102 static int __net_init vti6_init_net(struct net *net)
1103 {
1104         struct vti6_net *ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1105         struct ip6_tnl *t = NULL;
1106         int err;
1107
1108         ip6n->tnls[0] = ip6n->tnls_wc;
1109         ip6n->tnls[1] = ip6n->tnls_r_l;
1110
1111         if (!net_has_fallback_tunnels(net))
1112                 return 0;
1113         err = -ENOMEM;
1114         ip6n->fb_tnl_dev = alloc_netdev(sizeof(struct ip6_tnl), "ip6_vti0",
1115                                         NET_NAME_UNKNOWN, vti6_dev_setup);
1116
1117         if (!ip6n->fb_tnl_dev)
1118                 goto err_alloc_dev;
1119         dev_net_set(ip6n->fb_tnl_dev, net);
1120         ip6n->fb_tnl_dev->rtnl_link_ops = &vti6_link_ops;
1121
1122         err = vti6_fb_tnl_dev_init(ip6n->fb_tnl_dev);
1123         if (err < 0)
1124                 goto err_register;
1125
1126         err = register_netdev(ip6n->fb_tnl_dev);
1127         if (err < 0)
1128                 goto err_register;
1129
1130         t = netdev_priv(ip6n->fb_tnl_dev);
1131
1132         strcpy(t->parms.name, ip6n->fb_tnl_dev->name);
1133         return 0;
1134
1135 err_register:
1136         free_netdev(ip6n->fb_tnl_dev);
1137 err_alloc_dev:
1138         return err;
1139 }
1140
1141 static void __net_exit vti6_exit_batch_net(struct list_head *net_list)
1142 {
1143         struct vti6_net *ip6n;
1144         struct net *net;
1145         LIST_HEAD(list);
1146
1147         rtnl_lock();
1148         list_for_each_entry(net, net_list, exit_list) {
1149                 ip6n = net_generic(net, vti6_net_id);
1150                 vti6_destroy_tunnels(ip6n, &list);
1151         }
1152         unregister_netdevice_many(&list);
1153         rtnl_unlock();
1154 }
1155
1156 static struct pernet_operations vti6_net_ops = {
1157         .init = vti6_init_net,
1158         .exit_batch = vti6_exit_batch_net,
1159         .id   = &vti6_net_id,
1160         .size = sizeof(struct vti6_net),
1161 };
1162
1163 static struct xfrm6_protocol vti_esp6_protocol __read_mostly = {
1164         .handler        =       vti6_rcv,
1165         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1166         .err_handler    =       vti6_err,
1167         .priority       =       100,
1168 };
1169
1170 static struct xfrm6_protocol vti_ah6_protocol __read_mostly = {
1171         .handler        =       vti6_rcv,
1172         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1173         .err_handler    =       vti6_err,
1174         .priority       =       100,
1175 };
1176
1177 static struct xfrm6_protocol vti_ipcomp6_protocol __read_mostly = {
1178         .handler        =       vti6_rcv,
1179         .cb_handler     =       vti6_rcv_cb,
1180         .err_handler    =       vti6_err,
1181         .priority       =       100,
1182 };
1183
1184 /**
1185  * vti6_tunnel_init - register protocol and reserve needed resources
1186  *
1187  * Return: 0 on success
1188  **/
1189 static int __init vti6_tunnel_init(void)
1190 {
1191         const char *msg;
1192         int err;
1193
1194         msg = "tunnel device";
1195         err = register_pernet_device(&vti6_net_ops);
1196         if (err < 0)
1197                 goto pernet_dev_failed;
1198
1199         msg = "tunnel protocols";
1200         err = xfrm6_protocol_register(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1201         if (err < 0)
1202                 goto xfrm_proto_esp_failed;
1203         err = xfrm6_protocol_register(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1204         if (err < 0)
1205                 goto xfrm_proto_ah_failed;
1206         err = xfrm6_protocol_register(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1207         if (err < 0)
1208                 goto xfrm_proto_comp_failed;
1209
1210         msg = "netlink interface";
1211         err = rtnl_link_register(&vti6_link_ops);
1212         if (err < 0)
1213                 goto rtnl_link_failed;
1214
1215         return 0;
1216
1217 rtnl_link_failed:
1218         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1219 xfrm_proto_comp_failed:
1220         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1221 xfrm_proto_ah_failed:
1222         xfrm6_protocol_deregister(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1223 xfrm_proto_esp_failed:
1224         unregister_pernet_device(&vti6_net_ops);
1225 pernet_dev_failed:
1226         pr_err("vti6 init: failed to register %s\n", msg);
1227         return err;
1228 }
1229
1230 /**
1231  * vti6_tunnel_cleanup - free resources and unregister protocol
1232  **/
1233 static void __exit vti6_tunnel_cleanup(void)
1234 {
1235         rtnl_link_unregister(&vti6_link_ops);
1236         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1237         xfrm6_protocol_deregister(&vti_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1238         xfrm6_protocol_deregister(&vti_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1239         unregister_pernet_device(&vti6_net_ops);
1240 }
1241
1242 module_init(vti6_tunnel_init);
1243 module_exit(vti6_tunnel_cleanup);
1244 MODULE_LICENSE("GPL");
1245 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vti6");
1246 MODULE_ALIAS_NETDEV("ip6_vti0");
1247 MODULE_AUTHOR("Steffen Klassert");
1248 MODULE_DESCRIPTION("IPv6 virtual tunnel interface");