net/ipv4/inet_fragment.c

   1 /*
   2  * inet fragments management
   3  *
   4  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  *              as published by the Free Software Foundation; either version
   7  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  *              Authors:        Pavel Emelyanov <xemul@openvz.org>
  10  *                              Started as consolidation of ipv4/ip_fragment.c,
  11  *                              ipv6/reassembly. and ipv6 nf conntrack reassembly
  12  */
  13
  14 #include <linux/list.h>
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/timer.h>
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/random.h>
  20 #include <linux/skbuff.h>
  21 #include <linux/rtnetlink.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23
  24 #include <net/sock.h>
  25 #include <net/inet_frag.h>
  26
  27 static void inet_frag_secret_rebuild(unsigned long dummy)
  28 {
  29         struct inet_frags *f = (struct inet_frags *)dummy;
  30         unsigned long now = jiffies;
  31         int i;
  32
  33         write_lock(&f->lock);
  34         get_random_bytes(&f->rnd, sizeof(u32));
  35         for (i = 0; i < INETFRAGS_HASHSZ; i++) {
  36                 struct inet_frag_queue *q;
  37                 struct hlist_node *p, *n;
  38
  39                 hlist_for_each_entry_safe(q, p, n, &f->hash[i], list) {
  40                         unsigned int hval = f->hashfn(q);
  41
  42                         if (hval != i) {
  43                                 hlist_del(&q->list);
  44
  45                                 /* Relink to new hash chain. */
  46                                 hlist_add_head(&q->list, &f->hash[hval]);
  47                         }
  48                 }
  49         }
  50         write_unlock(&f->lock);
  51
  52         mod_timer(&f->secret_timer, now + f->secret_interval);
  53 }
  54
  55 void inet_frags_init(struct inet_frags *f)
  56 {
  57         int i;
  58
  59         for (i = 0; i < INETFRAGS_HASHSZ; i++)
  60                 INIT_HLIST_HEAD(&f->hash[i]);
  61
  62         rwlock_init(&f->lock);
  63
  64         f->rnd = (u32) ((num_physpages ^ (num_physpages>>7)) ^
  65                                    (jiffies ^ (jiffies >> 6)));
  66
  67         setup_timer(&f->secret_timer, inet_frag_secret_rebuild,
  68                         (unsigned long)f);
  69         f->secret_timer.expires = jiffies + f->secret_interval;
  70         add_timer(&f->secret_timer);
  71 }
  72 EXPORT_SYMBOL(inet_frags_init);
  73
  74 void inet_frags_init_net(struct netns_frags *nf)
  75 {
  76         nf->nqueues = 0;
  77         atomic_set(&nf->mem, 0);
  78         INIT_LIST_HEAD(&nf->lru_list);
  79 }
  80 EXPORT_SYMBOL(inet_frags_init_net);
  81
  82 void inet_frags_fini(struct inet_frags *f)
  83 {
  84         del_timer(&f->secret_timer);
  85 }
  86 EXPORT_SYMBOL(inet_frags_fini);
  87
  88 void inet_frags_exit_net(struct netns_frags *nf, struct inet_frags *f)
  89 {
  90         nf->low_thresh = 0;
  91
  92         local_bh_disable();
  93         inet_frag_evictor(nf, f, true);
  94         local_bh_enable();
  95 }
  96 EXPORT_SYMBOL(inet_frags_exit_net);
  97
  98 static inline void fq_unlink(struct inet_frag_queue *fq, struct inet_frags *f)
  99 {
 100         write_lock(&f->lock);
 101         hlist_del(&fq->list);
 102         list_del(&fq->lru_list);
 103         fq->net->nqueues--;
 104         write_unlock(&f->lock);
 105 }
 106
 107 void inet_frag_kill(struct inet_frag_queue *fq, struct inet_frags *f)
 108 {
 109         if (del_timer(&fq->timer))
 110                 atomic_dec(&fq->refcnt);
 111
 112         if (!(fq->last_in & INET_FRAG_COMPLETE)) {
 113                 fq_unlink(fq, f);
 114                 atomic_dec(&fq->refcnt);
 115                 fq->last_in |= INET_FRAG_COMPLETE;
 116         }
 117 }
 118 EXPORT_SYMBOL(inet_frag_kill);
 119
 120 static inline void frag_kfree_skb(struct netns_frags *nf, struct inet_frags *f,
 121                 struct sk_buff *skb, int *work)
 122 {
 123         if (work)
 124                 *work -= skb->truesize;
 125
 126         atomic_sub(skb->truesize, &nf->mem);
 127         if (f->skb_free)
 128                 f->skb_free(skb);
 129         kfree_skb(skb);
 130 }
 131
 132 void inet_frag_destroy(struct inet_frag_queue *q, struct inet_frags *f,
 133                                         int *work)
 134 {
 135         struct sk_buff *fp;
 136         struct netns_frags *nf;
 137
 138         WARN_ON(!(q->last_in & INET_FRAG_COMPLETE));
 139         WARN_ON(del_timer(&q->timer) != 0);
 140
 141         /* Release all fragment data. */
 142         fp = q->fragments;
 143         nf = q->net;
 144         while (fp) {
 145                 struct sk_buff *xp = fp->next;
 146
 147                 frag_kfree_skb(nf, f, fp, work);
 148                 fp = xp;
 149         }
 150
 151         if (work)
 152                 *work -= f->qsize;
 153         atomic_sub(f->qsize, &nf->mem);
 154
 155         if (f->destructor)
 156                 f->destructor(q);
 157         kfree(q);
 158
 159 }
 160 EXPORT_SYMBOL(inet_frag_destroy);
 161
 162 int inet_frag_evictor(struct netns_frags *nf, struct inet_frags *f, bool force)
 163 {
 164         struct inet_frag_queue *q;
 165         int work, evicted = 0;
 166
 167         if (!force) {
 168                 if (atomic_read(&nf->mem) <= nf->high_thresh)
 169                         return 0;
 170         }
 171
 172         work = atomic_read(&nf->mem) - nf->low_thresh;
 173         while (work > 0) {
 174                 read_lock(&f->lock);
 175                 if (list_empty(&nf->lru_list)) {
 176                         read_unlock(&f->lock);
 177                         break;
 178                 }
 179
 180                 q = list_first_entry(&nf->lru_list,
 181                                 struct inet_frag_queue, lru_list);
 182                 atomic_inc(&q->refcnt);
 183                 read_unlock(&f->lock);
 184
 185                 spin_lock(&q->lock);
 186                 if (!(q->last_in & INET_FRAG_COMPLETE))
 187                         inet_frag_kill(q, f);
 188                 spin_unlock(&q->lock);
 189
 190                 if (atomic_dec_and_test(&q->refcnt))
 191                         inet_frag_destroy(q, f, &work);
 192                 evicted++;
 193         }
 194
 195         return evicted;
 196 }
 197 EXPORT_SYMBOL(inet_frag_evictor);
 198
 199 static struct inet_frag_queue *inet_frag_intern(struct netns_frags *nf,
 200                 struct inet_frag_queue *qp_in, struct inet_frags *f,
 201                 void *arg)
 202 {
 203         struct inet_frag_queue *qp;
 204 #ifdef CONFIG_SMP
 205         struct hlist_node *n;
 206 #endif
 207         unsigned int hash;
 208
 209         write_lock(&f->lock);
 210         /*
 211          * While we stayed w/o the lock other CPU could update
 212          * the rnd seed, so we need to re-calculate the hash
 213          * chain. Fortunatelly the qp_in can be used to get one.
 214          */
 215         hash = f->hashfn(qp_in);
 216 #ifdef CONFIG_SMP
 217         /* With SMP race we have to recheck hash table, because
 218          * such entry could be created on other cpu, while we
 219          * promoted read lock to write lock.
 220          */
 221         hlist_for_each_entry(qp, n, &f->hash[hash], list) {
 222                 if (qp->net == nf && f->match(qp, arg)) {
 223                         atomic_inc(&qp->refcnt);
 224                         write_unlock(&f->lock);
 225                         qp_in->last_in |= INET_FRAG_COMPLETE;
 226                         inet_frag_put(qp_in, f);
 227                         return qp;
 228                 }
 229         }
 230 #endif
 231         qp = qp_in;
 232         if (!mod_timer(&qp->timer, jiffies + nf->timeout))
 233                 atomic_inc(&qp->refcnt);
 234
 235         atomic_inc(&qp->refcnt);
 236         hlist_add_head(&qp->list, &f->hash[hash]);
 237         list_add_tail(&qp->lru_list, &nf->lru_list);
 238         nf->nqueues++;
 239         write_unlock(&f->lock);
 240         return qp;
 241 }
 242
 243 static struct inet_frag_queue *inet_frag_alloc(struct netns_frags *nf,
 244                 struct inet_frags *f, void *arg)
 245 {
 246         struct inet_frag_queue *q;
 247
 248         q = kzalloc(f->qsize, GFP_ATOMIC);
 249         if (q == NULL)
 250                 return NULL;
 251
 252         q->net = nf;
 253         f->constructor(q, arg);
 254         atomic_add(f->qsize, &nf->mem);
 255         setup_timer(&q->timer, f->frag_expire, (unsigned long)q);
 256         spin_lock_init(&q->lock);
 257         atomic_set(&q->refcnt, 1);
 258
 259         return q;
 260 }
 261
 262 static struct inet_frag_queue *inet_frag_create(struct netns_frags *nf,
 263                 struct inet_frags *f, void *arg)
 264 {
 265         struct inet_frag_queue *q;
 266
 267         q = inet_frag_alloc(nf, f, arg);
 268         if (q == NULL)
 269                 return NULL;
 270
 271         return inet_frag_intern(nf, q, f, arg);
 272 }
 273
 274 struct inet_frag_queue *inet_frag_find(struct netns_frags *nf,
 275                 struct inet_frags *f, void *key, unsigned int hash)
 276         __releases(&f->lock)
 277 {
 278         struct inet_frag_queue *q;
 279         struct hlist_node *n;
 280         int depth = 0;
 281
 282         hlist_for_each_entry(q, n, &f->hash[hash], list) {
 283                 if (q->net == nf && f->match(q, key)) {
 284                         atomic_inc(&q->refcnt);
 285                         read_unlock(&f->lock);
 286                         return q;
 287                 }
 288                 depth++;
 289         }
 290         read_unlock(&f->lock);
 291
 292         if (depth <= INETFRAGS_MAXDEPTH)
 293                 return inet_frag_create(nf, f, key);
 294         else
 295                 return ERR_PTR(-ENOBUFS);
 296 }
 297 EXPORT_SYMBOL(inet_frag_find);
 298
 299 void inet_frag_maybe_warn_overflow(struct inet_frag_queue *q,
 300                                    const char *prefix)
 301 {
 302         static const char msg[] = "inet_frag_find: Fragment hash bucket"
 303                 " list length grew over limit " __stringify(INETFRAGS_MAXDEPTH)
 304                 ". Dropping fragment.\n";
 305
 306         if (PTR_ERR(q) == -ENOBUFS)
 307                 LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "%s%s", prefix, msg);
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL(inet_frag_maybe_warn_overflow);