net/netfilter/nft_numgen.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Laura Garcia <nevola@gmail.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  */
   9
  10 #include <linux/kernel.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/netlink.h>
  14 #include <linux/netfilter.h>
  15 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
  16 #include <linux/static_key.h>
  17 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
  18 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
  19
  20 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, nft_numgen_prandom_state);
  21
  22 struct nft_ng_inc {
  23         u8                      dreg;
  24         u32                     modulus;
  25         atomic_t                counter;
  26         u32                     offset;
  27 };
  28
  29 static u32 nft_ng_inc_gen(struct nft_ng_inc *priv)
  30 {
  31         u32 nval, oval;
  32
  33         do {
  34                 oval = atomic_read(&priv->counter);
  35                 nval = (oval + 1 < priv->modulus) ? oval + 1 : 0;
  36         } while (atomic_cmpxchg(&priv->counter, oval, nval) != oval);
  37
  38         return nval + priv->offset;
  39 }
  40
  41 static void nft_ng_inc_eval(const struct nft_expr *expr,
  42                             struct nft_regs *regs,
  43                             const struct nft_pktinfo *pkt)
  44 {
  45         struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  46
  47         regs->data[priv->dreg] = nft_ng_inc_gen(priv);
  48 }
  49
  50 static const struct nla_policy nft_ng_policy[NFTA_NG_MAX + 1] = {
  51         [NFTA_NG_DREG]          = { .type = NLA_U32 },
  52         [NFTA_NG_MODULUS]       = { .type = NLA_U32 },
  53         [NFTA_NG_TYPE]          = { .type = NLA_U32 },
  54         [NFTA_NG_OFFSET]        = { .type = NLA_U32 },
  55 };
  56
  57 static int nft_ng_inc_init(const struct nft_ctx *ctx,
  58                            const struct nft_expr *expr,
  59                            const struct nlattr * const tb[])
  60 {
  61         struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
  62
  63         if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
  64                 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
  65
  66         priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
  67         if (priv->modulus == 0)
  68                 return -ERANGE;
  69
  70         if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
  71                 return -EOVERFLOW;
  72
  73         atomic_set(&priv->counter, priv->modulus - 1);
  74
  75         return nft_parse_register_store(ctx, tb[NFTA_NG_DREG], &priv->dreg,
  76                                         NULL, NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
  77 }
  78
  79 static int nft_ng_dump(struct sk_buff *skb, enum nft_registers dreg,
  80                        u32 modulus, enum nft_ng_types type, u32 offset)
  81 {
  82         if (nft_dump_register(skb, NFTA_NG_DREG, dreg))
  83                 goto nla_put_failure;
  84         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_MODULUS, htonl(modulus)))
  85                 goto nla_put_failure;
  86         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_TYPE, htonl(type)))
  87                 goto nla_put_failure;
  88         if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_OFFSET, htonl(offset)))
  89                 goto nla_put_failure;
  90
  91         return 0;
  92
  93 nla_put_failure:
  94         return -1;
  95 }
  96
  97 static int nft_ng_inc_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
  98 {
  99         const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
 100
 101         return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_INCREMENTAL,
 102                            priv->offset);
 103 }
 104
 105 struct nft_ng_random {
 106         u8                      dreg;
 107         u32                     modulus;
 108         u32                     offset;
 109 };
 110
 111 static u32 nft_ng_random_gen(struct nft_ng_random *priv)
 112 {
 113         struct rnd_state *state = this_cpu_ptr(&nft_numgen_prandom_state);
 114
 115         return reciprocal_scale(prandom_u32_state(state), priv->modulus) +
 116                priv->offset;
 117 }
 118
 119 static void nft_ng_random_eval(const struct nft_expr *expr,
 120                                struct nft_regs *regs,
 121                                const struct nft_pktinfo *pkt)
 122 {
 123         struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 124
 125         regs->data[priv->dreg] = nft_ng_random_gen(priv);
 126 }
 127
 128 static int nft_ng_random_init(const struct nft_ctx *ctx,
 129                               const struct nft_expr *expr,
 130                               const struct nlattr * const tb[])
 131 {
 132         struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 133
 134         if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
 135                 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
 136
 137         priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
 138         if (priv->modulus == 0)
 139                 return -ERANGE;
 140
 141         if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
 142                 return -EOVERFLOW;
 143
 144         prandom_init_once(&nft_numgen_prandom_state);
 145
 146         return nft_parse_register_store(ctx, tb[NFTA_NG_DREG], &priv->dreg,
 147                                         NULL, NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
 148 }
 149
 150 static int nft_ng_random_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 151 {
 152         const struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
 153
 154         return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_RANDOM,
 155                            priv->offset);
 156 }
 157
 158 static struct nft_expr_type nft_ng_type;
 159 static const struct nft_expr_ops nft_ng_inc_ops = {
 160         .type           = &nft_ng_type,
 161         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_inc)),
 162         .eval           = nft_ng_inc_eval,
 163         .init           = nft_ng_inc_init,
 164         .dump           = nft_ng_inc_dump,
 165 };
 166
 167 static const struct nft_expr_ops nft_ng_random_ops = {
 168         .type           = &nft_ng_type,
 169         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_random)),
 170         .eval           = nft_ng_random_eval,
 171         .init           = nft_ng_random_init,
 172         .dump           = nft_ng_random_dump,
 173 };
 174
 175 static const struct nft_expr_ops *
 176 nft_ng_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
 177 {
 178         u32 type;
 179
 180         if (!tb[NFTA_NG_DREG]    ||
 181             !tb[NFTA_NG_MODULUS] ||
 182             !tb[NFTA_NG_TYPE])
 183                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 184
 185         type = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_TYPE]));
 186
 187         switch (type) {
 188         case NFT_NG_INCREMENTAL:
 189                 return &nft_ng_inc_ops;
 190         case NFT_NG_RANDOM:
 191                 return &nft_ng_random_ops;
 192         }
 193
 194         return ERR_PTR(-EINVAL);
 195 }
 196
 197 static struct nft_expr_type nft_ng_type __read_mostly = {
 198         .name           = "numgen",
 199         .select_ops     = nft_ng_select_ops,
 200         .policy         = nft_ng_policy,
 201         .maxattr        = NFTA_NG_MAX,
 202         .owner          = THIS_MODULE,
 203 };
 204
 205 static int __init nft_ng_module_init(void)
 206 {
 207         return nft_register_expr(&nft_ng_type);
 208 }
 209
 210 static void __exit nft_ng_module_exit(void)
 211 {
 212         nft_unregister_expr(&nft_ng_type);
 213 }
 214
 215 module_init(nft_ng_module_init);
 216 module_exit(nft_ng_module_exit);
 217
 218 MODULE_LICENSE("GPL");
 219 MODULE_AUTHOR("Laura Garcia <nevola@gmail.com>");
 220 MODULE_ALIAS_NFT_EXPR("numgen");