net/netfilter/nft_numgen.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2016 Laura Garcia <nevola@gmail.com>
   4  */
   5
   6 #include <linux/kernel.h>
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/module.h>
   9 #include <linux/netlink.h>
  10 #include <linux/netfilter.h>
  11 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
  12 #include <linux/random.h>
  13 #include <linux/static_key.h>
  14 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
  15 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
  16
  17 struct nft_ng_inc {
  18         u8                      dreg;
  19         u32                     modulus;
  20         atomic_t                *counter;
  21         u32                     offset;
  22 };
  23
  24 static u32 nft_ng_inc_gen(struct nft_ng_inc *priv)
  25 {
  26         u32 nval, oval;
  27
  28         do {
  29                 oval = atomic_read(priv->counter);
  30                 nval = (oval + 1 < priv->modulus) ? oval + 1 : 0;
  31         } while (atomic_cmpxchg(priv->counter, oval, nval) != oval);
  32
  33         return nval + priv->offset;
  34 }
  35
  36 static void nft_ng_inc_eval(const struct nft_expr *expr,
  37                             struct nft_regs *regs,
  38                             const struct nft_pktinfo *pkt)
  39 {
  40         struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  41
  42         regs->data[priv->dreg] = nft_ng_inc_gen(priv);
  43 }
  44
  45 static const struct nla_policy nft_ng_policy[NFTA_NG_MAX + 1] = {
  46         [NFTA_NG_DREG]          = { .type = NLA_U32 },
  47         [NFTA_NG_MODULUS]       = { .type = NLA_U32 },
  48         [NFTA_NG_TYPE]          = { .type = NLA_U32 },
  49         [NFTA_NG_OFFSET]        = { .type = NLA_U32 },
  50 };
  51
  52 static int nft_ng_inc_init(const struct nft_ctx *ctx,
  53                            const struct nft_expr *expr,
  54                            const struct nlattr * const tb[])
  55 {
  56         struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  57         int err;
  58
  59         if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
  60                 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
  61
  62         priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
  63         if (priv->modulus == 0)
  64                 return -ERANGE;
  65
  66         if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
  67                 return -EOVERFLOW;
  68
  69         priv->counter = kmalloc(sizeof(*priv->counter), GFP_KERNEL);
  70         if (!priv->counter)
  71                 return -ENOMEM;
  72
  73         atomic_set(priv->counter, priv->modulus - 1);
  74
  75         err = nft_parse_register_store(ctx, tb[NFTA_NG_DREG], &priv->dreg,
  76                                        NULL, NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
  77         if (err < 0)
  78                 goto err;
  79
  80         return 0;
  81 err:
  82         kfree(priv->counter);
  83
  84         return err;
  85 }
  86
  87 static bool nft_ng_inc_reduce(struct nft_regs_track *track,
  88                                  const struct nft_expr *expr)
  89 {
  90         const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  91
  92         nft_reg_track_cancel(track, priv->dreg, NFT_REG32_SIZE);
  93
  94         return false;
  95 }
  96
  97 static int nft_ng_dump(struct sk_buff *skb, enum nft_registers dreg,
  98                        u32 modulus, enum nft_ng_types type, u32 offset)
  99 {
 100         if (nft_dump_register(skb, NFTA_NG_DREG, dreg))
 101                 goto nla_put_failure;
 102         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_MODULUS, htonl(modulus)))
 103                 goto nla_put_failure;
 104         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_TYPE, htonl(type)))
 105                 goto nla_put_failure;
 106         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_OFFSET, htonl(offset)))
 107                 goto nla_put_failure;
 108
 109         return 0;
 110
 111 nla_put_failure:
 112         return -1;
 113 }
 114
 115 static int nft_ng_inc_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 116 {
 117         const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
 118
 119         return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_INCREMENTAL,
 120                            priv->offset);
 121 }
 122
 123 static void nft_ng_inc_destroy(const struct nft_ctx *ctx,
 124                                const struct nft_expr *expr)
 125 {
 126         const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
 127
 128         kfree(priv->counter);
 129 }
 130
 131 struct nft_ng_random {
 132         u8                      dreg;
 133         u32                     modulus;
 134         u32                     offset;
 135 };
 136
 137 static u32 nft_ng_random_gen(const struct nft_ng_random *priv)
 138 {
 139         return reciprocal_scale(get_random_u32(), priv->modulus) + priv->offset;
 140 }
 141
 142 static void nft_ng_random_eval(const struct nft_expr *expr,
 143                                struct nft_regs *regs,
 144                                const struct nft_pktinfo *pkt)
 145 {
 146         struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 147
 148         regs->data[priv->dreg] = nft_ng_random_gen(priv);
 149 }
 150
 151 static int nft_ng_random_init(const struct nft_ctx *ctx,
 152                               const struct nft_expr *expr,
 153                               const struct nlattr * const tb[])
 154 {
 155         struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 156
 157         if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
 158                 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
 159
 160         priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
 161         if (priv->modulus == 0)
 162                 return -ERANGE;
 163
 164         if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
 165                 return -EOVERFLOW;
 166
 167         return nft_parse_register_store(ctx, tb[NFTA_NG_DREG], &priv->dreg,
 168                                         NULL, NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
 169 }
 170
 171 static int nft_ng_random_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 172 {
 173         const struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 174
 175         return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_RANDOM,
 176                            priv->offset);
 177 }
 178
 179 static bool nft_ng_random_reduce(struct nft_regs_track *track,
 180                                  const struct nft_expr *expr)
 181 {
 182         const struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 183
 184         nft_reg_track_cancel(track, priv->dreg, NFT_REG32_SIZE);
 185
 186         return false;
 187 }
 188
 189 static struct nft_expr_type nft_ng_type;
 190 static const struct nft_expr_ops nft_ng_inc_ops = {
 191         .type           = &nft_ng_type,
 192         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_inc)),
 193         .eval           = nft_ng_inc_eval,
 194         .init           = nft_ng_inc_init,
 195         .destroy        = nft_ng_inc_destroy,
 196         .dump           = nft_ng_inc_dump,
 197         .reduce         = nft_ng_inc_reduce,
 198 };
 199
 200 static const struct nft_expr_ops nft_ng_random_ops = {
 201         .type           = &nft_ng_type,
 202         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_random)),
 203         .eval           = nft_ng_random_eval,
 204         .init           = nft_ng_random_init,
 205         .dump           = nft_ng_random_dump,
 206         .reduce         = nft_ng_random_reduce,
 207 };
 208
 209 static const struct nft_expr_ops *
 210 nft_ng_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
 211 {
 212         u32 type;
 213
 214         if (!tb[NFTA_NG_DREG]    ||
 215             !tb[NFTA_NG_MODULUS] ||
 216             !tb[NFTA_NG_TYPE])
 217                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 218
 219         type = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_TYPE]));
 220
 221         switch (type) {
 222         case NFT_NG_INCREMENTAL:
 223                 return &nft_ng_inc_ops;
 224         case NFT_NG_RANDOM:
 225                 return &nft_ng_random_ops;
 226         }
 227
 228         return ERR_PTR(-EINVAL);
 229 }
 230
 231 static struct nft_expr_type nft_ng_type __read_mostly = {
 232         .name           = "numgen",
 233         .select_ops     = nft_ng_select_ops,
 234         .policy         = nft_ng_policy,
 235         .maxattr        = NFTA_NG_MAX,
 236         .owner          = THIS_MODULE,
 237 };
 238
 239 static int __init nft_ng_module_init(void)
 240 {
 241         return nft_register_expr(&nft_ng_type);
 242 }
 243
 244 static void __exit nft_ng_module_exit(void)
 245 {
 246         nft_unregister_expr(&nft_ng_type);
 247 }
 248
 249 module_init(nft_ng_module_init);
 250 module_exit(nft_ng_module_exit);
 251
 252 MODULE_LICENSE("GPL");
 253 MODULE_AUTHOR("Laura Garcia <nevola@gmail.com>");
 254 MODULE_ALIAS_NFT_EXPR("numgen");
 255 MODULE_DESCRIPTION("nftables number generator module");