net/netfilter/nft_cmp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2008-2009 Patrick McHardy <kaber@trash.net>
   4  *
   5  * Development of this code funded by Astaro AG (http://www.astaro.com/)
   6  */
   7
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/netlink.h>
  12 #include <linux/netfilter.h>
  13 #include <linux/if_arp.h>
  14 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
  15 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
  16 #include <net/netfilter/nf_tables_offload.h>
  17 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
  18
  19 struct nft_cmp_expr {
  20         struct nft_data         data;
  21         u8                      sreg;
  22         u8                      len;
  23         enum nft_cmp_ops        op:8;
  24 };
  25
  26 void nft_cmp_eval(const struct nft_expr *expr,
  27                   struct nft_regs *regs,
  28                   const struct nft_pktinfo *pkt)
  29 {
  30         const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
  31         int d;
  32
  33         d = memcmp(&regs->data[priv->sreg], &priv->data, priv->len);
  34         switch (priv->op) {
  35         case NFT_CMP_EQ:
  36                 if (d != 0)
  37                         goto mismatch;
  38                 break;
  39         case NFT_CMP_NEQ:
  40                 if (d == 0)
  41                         goto mismatch;
  42                 break;
  43         case NFT_CMP_LT:
  44                 if (d == 0)
  45                         goto mismatch;
  46                 fallthrough;
  47         case NFT_CMP_LTE:
  48                 if (d > 0)
  49                         goto mismatch;
  50                 break;
  51         case NFT_CMP_GT:
  52                 if (d == 0)
  53                         goto mismatch;
  54                 fallthrough;
  55         case NFT_CMP_GTE:
  56                 if (d < 0)
  57                         goto mismatch;
  58                 break;
  59         }
  60         return;
  61
  62 mismatch:
  63         regs->verdict.code = NFT_BREAK;
  64 }
  65
  66 static const struct nla_policy nft_cmp_policy[NFTA_CMP_MAX + 1] = {
  67         [NFTA_CMP_SREG]         = { .type = NLA_U32 },
  68         [NFTA_CMP_OP]           = { .type = NLA_U32 },
  69         [NFTA_CMP_DATA]         = { .type = NLA_NESTED },
  70 };
  71
  72 static int nft_cmp_init(const struct nft_ctx *ctx, const struct nft_expr *expr,
  73                         const struct nlattr * const tb[])
  74 {
  75         struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
  76         struct nft_data_desc desc;
  77         int err;
  78
  79         err = nft_data_init(NULL, &priv->data, sizeof(priv->data), &desc,
  80                             tb[NFTA_CMP_DATA]);
  81         if (err < 0)
  82                 return err;
  83
  84         if (desc.type != NFT_DATA_VALUE) {
  85                 err = -EINVAL;
  86                 nft_data_release(&priv->data, desc.type);
  87                 return err;
  88         }
  89
  90         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
  91         if (err < 0)
  92                 return err;
  93
  94         priv->op  = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP]));
  95         priv->len = desc.len;
  96         return 0;
  97 }
  98
  99 static int nft_cmp_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 100 {
 101         const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 102
 103         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 104                 goto nla_put_failure;
 105         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(priv->op)))
 106                 goto nla_put_failure;
 107
 108         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &priv->data,
 109                           NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
 110                 goto nla_put_failure;
 111         return 0;
 112
 113 nla_put_failure:
 114         return -1;
 115 }
 116
 117 union nft_cmp_offload_data {
 118         u16     val16;
 119         u32     val32;
 120         u64     val64;
 121 };
 122
 123 static void nft_payload_n2h(union nft_cmp_offload_data *data,
 124                             const u8 *val, u32 len)
 125 {
 126         switch (len) {
 127         case 2:
 128                 data->val16 = ntohs(*((u16 *)val));
 129                 break;
 130         case 4:
 131                 data->val32 = ntohl(*((u32 *)val));
 132                 break;
 133         case 8:
 134                 data->val64 = be64_to_cpu(*((u64 *)val));
 135                 break;
 136         default:
 137                 WARN_ON_ONCE(1);
 138                 break;
 139         }
 140 }
 141
 142 static int __nft_cmp_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 143                              struct nft_flow_rule *flow,
 144                              const struct nft_cmp_expr *priv)
 145 {
 146         struct nft_offload_reg *reg = &ctx->regs[priv->sreg];
 147         union nft_cmp_offload_data _data, _datamask;
 148         u8 *mask = (u8 *)&flow->match.mask;
 149         u8 *key = (u8 *)&flow->match.key;
 150         u8 *data, *datamask;
 151
 152         if (priv->op != NFT_CMP_EQ || priv->len > reg->len)
 153                 return -EOPNOTSUPP;
 154
 155         if (reg->flags & NFT_OFFLOAD_F_NETWORK2HOST) {
 156                 nft_payload_n2h(&_data, (u8 *)&priv->data, reg->len);
 157                 nft_payload_n2h(&_datamask, (u8 *)&reg->mask, reg->len);
 158                 data = (u8 *)&_data;
 159                 datamask = (u8 *)&_datamask;
 160         } else {
 161                 data = (u8 *)&priv->data;
 162                 datamask = (u8 *)&reg->mask;
 163         }
 164
 165         memcpy(key + reg->offset, data, reg->len);
 166         memcpy(mask + reg->offset, datamask, reg->len);
 167
 168         flow->match.dissector.used_keys |= BIT(reg->key);
 169         flow->match.dissector.offset[reg->key] = reg->base_offset;
 170
 171         if (reg->key == FLOW_DISSECTOR_KEY_META &&
 172             reg->offset == offsetof(struct nft_flow_key, meta.ingress_iftype) &&
 173             nft_reg_load16(priv->data.data) != ARPHRD_ETHER)
 174                 return -EOPNOTSUPP;
 175
 176         nft_offload_update_dependency(ctx, &priv->data, reg->len);
 177
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 static int nft_cmp_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 182                            struct nft_flow_rule *flow,
 183                            const struct nft_expr *expr)
 184 {
 185         const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 186
 187         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, priv);
 188 }
 189
 190 static const struct nft_expr_ops nft_cmp_ops = {
 191         .type           = &nft_cmp_type,
 192         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp_expr)),
 193         .eval           = nft_cmp_eval,
 194         .init           = nft_cmp_init,
 195         .dump           = nft_cmp_dump,
 196         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 197         .offload        = nft_cmp_offload,
 198 };
 199
 200 static int nft_cmp_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
 201                              const struct nft_expr *expr,
 202                              const struct nlattr * const tb[])
 203 {
 204         struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 205         struct nft_data_desc desc;
 206         struct nft_data data;
 207         int err;
 208
 209         err = nft_data_init(NULL, &data, sizeof(data), &desc,
 210                             tb[NFTA_CMP_DATA]);
 211         if (err < 0)
 212                 return err;
 213
 214         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
 215         if (err < 0)
 216                 return err;
 217
 218         desc.len *= BITS_PER_BYTE;
 219
 220         priv->mask = nft_cmp_fast_mask(desc.len);
 221         priv->data = data.data[0] & priv->mask;
 222         priv->len  = desc.len;
 223         priv->inv  = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static int nft_cmp_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 228                                 struct nft_flow_rule *flow,
 229                                 const struct nft_expr *expr)
 230 {
 231         const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 232         struct nft_cmp_expr cmp = {
 233                 .data   = {
 234                         .data   = {
 235                                 [0] = priv->data,
 236                         },
 237                 },
 238                 .sreg   = priv->sreg,
 239                 .len    = priv->len / BITS_PER_BYTE,
 240                 .op     = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
 241         };
 242
 243         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
 244 }
 245
 246 static int nft_cmp_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 247 {
 248         const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 249         enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
 250         struct nft_data data;
 251
 252         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 253                 goto nla_put_failure;
 254         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
 255                 goto nla_put_failure;
 256
 257         data.data[0] = priv->data;
 258         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &data,
 259                           NFT_DATA_VALUE, priv->len / BITS_PER_BYTE) < 0)
 260                 goto nla_put_failure;
 261         return 0;
 262
 263 nla_put_failure:
 264         return -1;
 265 }
 266
 267 const struct nft_expr_ops nft_cmp_fast_ops = {
 268         .type           = &nft_cmp_type,
 269         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp_fast_expr)),
 270         .eval           = NULL, /* inlined */
 271         .init           = nft_cmp_fast_init,
 272         .dump           = nft_cmp_fast_dump,
 273         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 274         .offload        = nft_cmp_fast_offload,
 275 };
 276
 277 static u32 nft_cmp_mask(u32 bitlen)
 278 {
 279         return (__force u32)cpu_to_le32(~0U >> (sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE - bitlen));
 280 }
 281
 282 static void nft_cmp16_fast_mask(struct nft_data *data, unsigned int bitlen)
 283 {
 284         int len = bitlen / BITS_PER_BYTE;
 285         int i, words = len / sizeof(u32);
 286
 287         for (i = 0; i < words; i++) {
 288                 data->data[i] = 0xffffffff;
 289                 bitlen -= sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE;
 290         }
 291
 292         if (len % sizeof(u32))
 293                 data->data[i++] = nft_cmp_mask(bitlen);
 294
 295         for (; i < 4; i++)
 296                 data->data[i] = 0;
 297 }
 298
 299 static int nft_cmp16_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
 300                                const struct nft_expr *expr,
 301                                const struct nlattr * const tb[])
 302 {
 303         struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 304         struct nft_data_desc desc;
 305         int err;
 306
 307         err = nft_data_init(NULL, &priv->data, sizeof(priv->data), &desc,
 308                             tb[NFTA_CMP_DATA]);
 309         if (err < 0)
 310                 return err;
 311
 312         err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
 313         if (err < 0)
 314                 return err;
 315
 316         nft_cmp16_fast_mask(&priv->mask, desc.len * BITS_PER_BYTE);
 317         priv->inv = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
 318         priv->len = desc.len;
 319
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 static int nft_cmp16_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
 324                                   struct nft_flow_rule *flow,
 325                                   const struct nft_expr *expr)
 326 {
 327         const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 328         struct nft_cmp_expr cmp = {
 329                 .data   = priv->data,
 330                 .sreg   = priv->sreg,
 331                 .len    = priv->len,
 332                 .op     = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
 333         };
 334
 335         return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
 336 }
 337
 338 static int nft_cmp16_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 339 {
 340         const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
 341         enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
 342
 343         if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
 344                 goto nla_put_failure;
 345         if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
 346                 goto nla_put_failure;
 347
 348         if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &priv->data,
 349                           NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
 350                 goto nla_put_failure;
 351         return 0;
 352
 353 nla_put_failure:
 354         return -1;
 355 }
 356
 357
 358 const struct nft_expr_ops nft_cmp16_fast_ops = {
 359         .type           = &nft_cmp_type,
 360         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp16_fast_expr)),
 361         .eval           = NULL, /* inlined */
 362         .init           = nft_cmp16_fast_init,
 363         .dump           = nft_cmp16_fast_dump,
 364         .reduce         = NFT_REDUCE_READONLY,
 365         .offload        = nft_cmp16_fast_offload,
 366 };
 367
 368 static const struct nft_expr_ops *
 369 nft_cmp_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
 370 {
 371         struct nft_data_desc desc;
 372         struct nft_data data;
 373         enum nft_cmp_ops op;
 374         u8 sreg;
 375         int err;
 376
 377         if (tb[NFTA_CMP_SREG] == NULL ||
 378             tb[NFTA_CMP_OP] == NULL ||
 379             tb[NFTA_CMP_DATA] == NULL)
 380                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 381
 382         op = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP]));
 383         switch (op) {
 384         case NFT_CMP_EQ:
 385         case NFT_CMP_NEQ:
 386         case NFT_CMP_LT:
 387         case NFT_CMP_LTE:
 388         case NFT_CMP_GT:
 389         case NFT_CMP_GTE:
 390                 break;
 391         default:
 392                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 393         }
 394
 395         err = nft_data_init(NULL, &data, sizeof(data), &desc,
 396                             tb[NFTA_CMP_DATA]);
 397         if (err < 0)
 398                 return ERR_PTR(err);
 399
 400         if (desc.type != NFT_DATA_VALUE)
 401                 goto err1;
 402
 403         sreg = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_SREG]));
 404
 405         if (op == NFT_CMP_EQ || op == NFT_CMP_NEQ) {
 406                 if (desc.len <= sizeof(u32))
 407                         return &nft_cmp_fast_ops;
 408                 else if (desc.len <= sizeof(data) &&
 409                          ((sreg >= NFT_REG_1 && sreg <= NFT_REG_4) ||
 410                           (sreg >= NFT_REG32_00 && sreg <= NFT_REG32_12 && sreg % 2 == 0)))
 411                         return &nft_cmp16_fast_ops;
 412         }
 413         return &nft_cmp_ops;
 414 err1:
 415         nft_data_release(&data, desc.type);
 416         return ERR_PTR(-EINVAL);
 417 }
 418
 419 struct nft_expr_type nft_cmp_type __read_mostly = {
 420         .name           = "cmp",
 421         .select_ops     = nft_cmp_select_ops,
 422         .policy         = nft_cmp_policy,
 423         .maxattr        = NFTA_CMP_MAX,
 424         .owner          = THIS_MODULE,
 425 };