include/net/ip6_fib.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /*
   3  *      Linux INET6 implementation
   4  *
   5  *      Authors:
   6  *      Pedro Roque             <[email protected]>
   7  */
   8
   9 #ifndef _IP6_FIB_H
  10 #define _IP6_FIB_H
  11
  12 #include <linux/ipv6_route.h>
  13 #include <linux/rtnetlink.h>
  14 #include <linux/spinlock.h>
  15 #include <linux/notifier.h>
  16 #include <net/dst.h>
  17 #include <net/flow.h>
  18 #include <net/ip_fib.h>
  19 #include <net/netlink.h>
  20 #include <net/inetpeer.h>
  21 #include <net/fib_notifier.h>
  22 #include <linux/indirect_call_wrapper.h>
  23 #include <uapi/linux/bpf.h>
  24
  25 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
  26 #define FIB6_TABLE_HASHSZ 256
  27 #else
  28 #define FIB6_TABLE_HASHSZ 1
  29 #endif
  30
  31 #define RT6_DEBUG 2
  32
  33 #if RT6_DEBUG >= 3
  34 #define RT6_TRACE(x...) pr_debug(x)
  35 #else
  36 #define RT6_TRACE(x...) do { ; } while (0)
  37 #endif
  38
  39 struct rt6_info;
  40 struct fib6_info;
  41
  42 struct fib6_config {
  43         u32             fc_table;
  44         u32             fc_metric;
  45         int             fc_dst_len;
  46         int             fc_src_len;
  47         int             fc_ifindex;
  48         u32             fc_flags;
  49         u32             fc_protocol;
  50         u16             fc_type;        /* only 8 bits are used */
  51         u16             fc_delete_all_nh : 1,
  52                         fc_ignore_dev_down:1,
  53                         __unused : 14;
  54         u32             fc_nh_id;
  55
  56         struct in6_addr fc_dst;
  57         struct in6_addr fc_src;
  58         struct in6_addr fc_prefsrc;
  59         struct in6_addr fc_gateway;
  60
  61         unsigned long   fc_expires;
  62         struct nlattr   *fc_mx;
  63         int             fc_mx_len;
  64         int             fc_mp_len;
  65         struct nlattr   *fc_mp;
  66
  67         struct nl_info  fc_nlinfo;
  68         struct nlattr   *fc_encap;
  69         u16             fc_encap_type;
  70         bool            fc_is_fdb;
  71 };
  72
  73 struct fib6_node {
  74         struct fib6_node __rcu  *parent;
  75         struct fib6_node __rcu  *left;
  76         struct fib6_node __rcu  *right;
  77 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  78         struct fib6_node __rcu  *subtree;
  79 #endif
  80         struct fib6_info __rcu  *leaf;
  81
  82         __u16                   fn_bit;         /* bit key */
  83         __u16                   fn_flags;
  84         int                     fn_sernum;
  85         struct fib6_info __rcu  *rr_ptr;
  86         struct rcu_head         rcu;
  87 };
  88
  89 struct fib6_gc_args {
  90         int                     timeout;
  91         int                     more;
  92 };
  93
  94 #ifndef CONFIG_IPV6_SUBTREES
  95 #define FIB6_SUBTREE(fn)        NULL
  96
  97 static inline bool fib6_routes_require_src(const struct net *net)
  98 {
  99         return false;
 100 }
 101
 102 static inline void fib6_routes_require_src_inc(struct net *net) {}
 103 static inline void fib6_routes_require_src_dec(struct net *net) {}
 104
 105 #else
 106
 107 static inline bool fib6_routes_require_src(const struct net *net)
 108 {
 109         return net->ipv6.fib6_routes_require_src > 0;
 110 }
 111
 112 static inline void fib6_routes_require_src_inc(struct net *net)
 113 {
 114         net->ipv6.fib6_routes_require_src++;
 115 }
 116
 117 static inline void fib6_routes_require_src_dec(struct net *net)
 118 {
 119         net->ipv6.fib6_routes_require_src--;
 120 }
 121
 122 #define FIB6_SUBTREE(fn)        (rcu_dereference_protected((fn)->subtree, 1))
 123 #endif
 124
 125 /*
 126  *      routing information
 127  *
 128  */
 129
 130 struct rt6key {
 131         struct in6_addr addr;
 132         int             plen;
 133 };
 134
 135 struct fib6_table;
 136
 137 struct rt6_exception_bucket {
 138         struct hlist_head       chain;
 139         int                     depth;
 140 };
 141
 142 struct rt6_exception {
 143         struct hlist_node       hlist;
 144         struct rt6_info         *rt6i;
 145         unsigned long           stamp;
 146         struct rcu_head         rcu;
 147 };
 148
 149 #define FIB6_EXCEPTION_BUCKET_SIZE_SHIFT 10
 150 #define FIB6_EXCEPTION_BUCKET_SIZE (1 << FIB6_EXCEPTION_BUCKET_SIZE_SHIFT)
 151 #define FIB6_MAX_DEPTH 5
 152
 153 struct fib6_nh {
 154         struct fib_nh_common    nh_common;
 155
 156 #ifdef CONFIG_IPV6_ROUTER_PREF
 157         unsigned long           last_probe;
 158 #endif
 159
 160         struct rt6_info * __percpu *rt6i_pcpu;
 161         struct rt6_exception_bucket __rcu *rt6i_exception_bucket;
 162 };
 163
 164 struct fib6_info {
 165         struct fib6_table               *fib6_table;
 166         struct fib6_info __rcu          *fib6_next;
 167         struct fib6_node __rcu          *fib6_node;
 168
 169         /* Multipath routes:
 170          * siblings is a list of fib6_info that have the same metric/weight,
 171          * destination, but not the same gateway. nsiblings is just a cache
 172          * to speed up lookup.
 173          */
 174         union {
 175                 struct list_head        fib6_siblings;
 176                 struct list_head        nh_list;
 177         };
 178         unsigned int                    fib6_nsiblings;
 179
 180         refcount_t                      fib6_ref;
 181         unsigned long                   expires;
 182         struct dst_metrics              *fib6_metrics;
 183 #define fib6_pmtu               fib6_metrics->metrics[RTAX_MTU-1]
 184
 185         struct rt6key                   fib6_dst;
 186         u32                             fib6_flags;
 187         struct rt6key                   fib6_src;
 188         struct rt6key                   fib6_prefsrc;
 189
 190         u32                             fib6_metric;
 191         u8                              fib6_protocol;
 192         u8                              fib6_type;
 193
 194         u8                              offload;
 195         u8                              trap;
 196         u8                              offload_failed;
 197
 198         u8                              should_flush:1,
 199                                         dst_nocount:1,
 200                                         dst_nopolicy:1,
 201                                         fib6_destroying:1,
 202                                         unused:4;
 203
 204         struct rcu_head                 rcu;
 205         struct nexthop                  *nh;
 206         struct fib6_nh                  fib6_nh[];
 207 };
 208
 209 struct rt6_info {
 210         struct dst_entry                dst;
 211         struct fib6_info __rcu          *from;
 212         int                             sernum;
 213
 214         struct rt6key                   rt6i_dst;
 215         struct rt6key                   rt6i_src;
 216         struct in6_addr                 rt6i_gateway;
 217         struct inet6_dev                *rt6i_idev;
 218         u32                             rt6i_flags;
 219
 220         struct list_head                rt6i_uncached;
 221         struct uncached_list            *rt6i_uncached_list;
 222
 223         /* more non-fragment space at head required */
 224         unsigned short                  rt6i_nfheader_len;
 225 };
 226
 227 struct fib6_result {
 228         struct fib6_nh          *nh;
 229         struct fib6_info        *f6i;
 230         u32                     fib6_flags;
 231         u8                      fib6_type;
 232         struct rt6_info         *rt6;
 233 };
 234
 235 #define for_each_fib6_node_rt_rcu(fn)                                   \
 236         for (rt = rcu_dereference((fn)->leaf); rt;                      \
 237              rt = rcu_dereference(rt->fib6_next))
 238
 239 #define for_each_fib6_walker_rt(w)                                      \
 240         for (rt = (w)->leaf; rt;                                        \
 241              rt = rcu_dereference_protected(rt->fib6_next, 1))
 242
 243 static inline struct inet6_dev *ip6_dst_idev(struct dst_entry *dst)
 244 {
 245         return ((struct rt6_info *)dst)->rt6i_idev;
 246 }
 247
 248 static inline bool fib6_requires_src(const struct fib6_info *rt)
 249 {
 250         return rt->fib6_src.plen > 0;
 251 }
 252
 253 static inline void fib6_clean_expires(struct fib6_info *f6i)
 254 {
 255         f6i->fib6_flags &= ~RTF_EXPIRES;
 256         f6i->expires = 0;
 257 }
 258
 259 static inline void fib6_set_expires(struct fib6_info *f6i,
 260                                     unsigned long expires)
 261 {
 262         f6i->expires = expires;
 263         f6i->fib6_flags |= RTF_EXPIRES;
 264 }
 265
 266 static inline bool fib6_check_expired(const struct fib6_info *f6i)
 267 {
 268         if (f6i->fib6_flags & RTF_EXPIRES)
 269                 return time_after(jiffies, f6i->expires);
 270         return false;
 271 }
 272
 273 /* Function to safely get fn->fn_sernum for passed in rt
 274  * and store result in passed in cookie.
 275  * Return true if we can get cookie safely
 276  * Return false if not
 277  */
 278 static inline bool fib6_get_cookie_safe(const struct fib6_info *f6i,
 279                                         u32 *cookie)
 280 {
 281         struct fib6_node *fn;
 282         bool status = false;
 283
 284         fn = rcu_dereference(f6i->fib6_node);
 285
 286         if (fn) {
 287                 *cookie = READ_ONCE(fn->fn_sernum);
 288                 /* pairs with smp_wmb() in __fib6_update_sernum_upto_root() */
 289                 smp_rmb();
 290                 status = true;
 291         }
 292
 293         return status;
 294 }
 295
 296 static inline u32 rt6_get_cookie(const struct rt6_info *rt)
 297 {
 298         struct fib6_info *from;
 299         u32 cookie = 0;
 300
 301         if (rt->sernum)
 302                 return rt->sernum;
 303
 304         rcu_read_lock();
 305
 306         from = rcu_dereference(rt->from);
 307         if (from)
 308                 fib6_get_cookie_safe(from, &cookie);
 309
 310         rcu_read_unlock();
 311
 312         return cookie;
 313 }
 314
 315 static inline void ip6_rt_put(struct rt6_info *rt)
 316 {
 317         /* dst_release() accepts a NULL parameter.
 318          * We rely on dst being first structure in struct rt6_info
 319          */
 320         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rt6_info, dst) != 0);
 321         dst_release(&rt->dst);
 322 }
 323
 324 struct fib6_info *fib6_info_alloc(gfp_t gfp_flags, bool with_fib6_nh);
 325 void fib6_info_destroy_rcu(struct rcu_head *head);
 326
 327 static inline void fib6_info_hold(struct fib6_info *f6i)
 328 {
 329         refcount_inc(&f6i->fib6_ref);
 330 }
 331
 332 static inline bool fib6_info_hold_safe(struct fib6_info *f6i)
 333 {
 334         return refcount_inc_not_zero(&f6i->fib6_ref);
 335 }
 336
 337 static inline void fib6_info_release(struct fib6_info *f6i)
 338 {
 339         if (f6i && refcount_dec_and_test(&f6i->fib6_ref))
 340                 call_rcu(&f6i->rcu, fib6_info_destroy_rcu);
 341 }
 342
 343 enum fib6_walk_state {
 344 #ifdef CONFIG_IPV6_SUBTREES
 345         FWS_S,
 346 #endif
 347         FWS_L,
 348         FWS_R,
 349         FWS_C,
 350         FWS_U
 351 };
 352
 353 struct fib6_walker {
 354         struct list_head lh;
 355         struct fib6_node *root, *node;
 356         struct fib6_info *leaf;
 357         enum fib6_walk_state state;
 358         unsigned int skip;
 359         unsigned int count;
 360         unsigned int skip_in_node;
 361         int (*func)(struct fib6_walker *);
 362         void *args;
 363 };
 364
 365 struct rt6_statistics {
 366         __u32           fib_nodes;              /* all fib6 nodes */
 367         __u32           fib_route_nodes;        /* intermediate nodes */
 368         __u32           fib_rt_entries;         /* rt entries in fib table */
 369         __u32           fib_rt_cache;           /* cached rt entries in exception table */
 370         __u32           fib_discarded_routes;   /* total number of routes delete */
 371
 372         /* The following stat is not protected by any lock */
 373         atomic_t        fib_rt_alloc;           /* total number of routes alloced */
 374 };
 375
 376 #define RTN_TL_ROOT     0x0001
 377 #define RTN_ROOT        0x0002          /* tree root node               */
 378 #define RTN_RTINFO      0x0004          /* node with valid routing info */
 379
 380 /*
 381  *      priority levels (or metrics)
 382  *
 383  */
 384
 385
 386 struct fib6_table {
 387         struct hlist_node       tb6_hlist;
 388         u32                     tb6_id;
 389         spinlock_t              tb6_lock;
 390         struct fib6_node        tb6_root;
 391         struct inet_peer_base   tb6_peers;
 392         unsigned int            flags;
 393         unsigned int            fib_seq;
 394 #define RT6_TABLE_HAS_DFLT_ROUTER       BIT(0)
 395 };
 396
 397 #define RT6_TABLE_UNSPEC        RT_TABLE_UNSPEC
 398 #define RT6_TABLE_MAIN          RT_TABLE_MAIN
 399 #define RT6_TABLE_DFLT          RT6_TABLE_MAIN
 400 #define RT6_TABLE_INFO          RT6_TABLE_MAIN
 401 #define RT6_TABLE_PREFIX        RT6_TABLE_MAIN
 402
 403 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
 404 #define FIB6_TABLE_MIN          1
 405 #define FIB6_TABLE_MAX          RT_TABLE_MAX
 406 #define RT6_TABLE_LOCAL         RT_TABLE_LOCAL
 407 #else
 408 #define FIB6_TABLE_MIN          RT_TABLE_MAIN
 409 #define FIB6_TABLE_MAX          FIB6_TABLE_MIN
 410 #define RT6_TABLE_LOCAL         RT6_TABLE_MAIN
 411 #endif
 412
 413 typedef struct rt6_info *(*pol_lookup_t)(struct net *,
 414                                          struct fib6_table *,
 415                                          struct flowi6 *,
 416                                          const struct sk_buff *, int);
 417
 418 struct fib6_entry_notifier_info {
 419         struct fib_notifier_info info; /* must be first */
 420         struct fib6_info *rt;
 421         unsigned int nsiblings;
 422 };
 423
 424 /*
 425  *      exported functions
 426  */
 427
 428 struct fib6_table *fib6_get_table(struct net *net, u32 id);
 429 struct fib6_table *fib6_new_table(struct net *net, u32 id);
 430 struct dst_entry *fib6_rule_lookup(struct net *net, struct flowi6 *fl6,
 431                                    const struct sk_buff *skb,
 432                                    int flags, pol_lookup_t lookup);
 433
 434 /* called with rcu lock held; can return error pointer
 435  * caller needs to select path
 436  */
 437 int fib6_lookup(struct net *net, int oif, struct flowi6 *fl6,
 438                 struct fib6_result *res, int flags);
 439
 440 /* called with rcu lock held; caller needs to select path */
 441 int fib6_table_lookup(struct net *net, struct fib6_table *table,
 442                       int oif, struct flowi6 *fl6, struct fib6_result *res,
 443                       int strict);
 444
 445 void fib6_select_path(const struct net *net, struct fib6_result *res,
 446                       struct flowi6 *fl6, int oif, bool have_oif_match,
 447                       const struct sk_buff *skb, int strict);
 448 struct fib6_node *fib6_node_lookup(struct fib6_node *root,
 449                                    const struct in6_addr *daddr,
 450                                    const struct in6_addr *saddr);
 451
 452 struct fib6_node *fib6_locate(struct fib6_node *root,
 453                               const struct in6_addr *daddr, int dst_len,
 454                               const struct in6_addr *saddr, int src_len,
 455                               bool exact_match);
 456
 457 void fib6_clean_all(struct net *net, int (*func)(struct fib6_info *, void *arg),
 458                     void *arg);
 459 void fib6_clean_all_skip_notify(struct net *net,
 460                                 int (*func)(struct fib6_info *, void *arg),
 461                                 void *arg);
 462
 463 int fib6_add(struct fib6_node *root, struct fib6_info *rt,
 464              struct nl_info *info, struct netlink_ext_ack *extack);
 465 int fib6_del(struct fib6_info *rt, struct nl_info *info);
 466
 467 static inline
 468 void rt6_get_prefsrc(const struct rt6_info *rt, struct in6_addr *addr)
 469 {
 470         const struct fib6_info *from;
 471
 472         rcu_read_lock();
 473
 474         from = rcu_dereference(rt->from);
 475         if (from) {
 476                 *addr = from->fib6_prefsrc.addr;
 477         } else {
 478                 struct in6_addr in6_zero = {};
 479
 480                 *addr = in6_zero;
 481         }
 482
 483         rcu_read_unlock();
 484 }
 485
 486 int fib6_nh_init(struct net *net, struct fib6_nh *fib6_nh,
 487                  struct fib6_config *cfg, gfp_t gfp_flags,
 488                  struct netlink_ext_ack *extack);
 489 void fib6_nh_release(struct fib6_nh *fib6_nh);
 490 void fib6_nh_release_dsts(struct fib6_nh *fib6_nh);
 491
 492 int call_fib6_entry_notifiers(struct net *net,
 493                               enum fib_event_type event_type,
 494                               struct fib6_info *rt,
 495                               struct netlink_ext_ack *extack);
 496 int call_fib6_multipath_entry_notifiers(struct net *net,
 497                                         enum fib_event_type event_type,
 498                                         struct fib6_info *rt,
 499                                         unsigned int nsiblings,
 500                                         struct netlink_ext_ack *extack);
 501 int call_fib6_entry_notifiers_replace(struct net *net, struct fib6_info *rt);
 502 void fib6_rt_update(struct net *net, struct fib6_info *rt,
 503                     struct nl_info *info);
 504 void inet6_rt_notify(int event, struct fib6_info *rt, struct nl_info *info,
 505                      unsigned int flags);
 506
 507 void fib6_run_gc(unsigned long expires, struct net *net, bool force);
 508
 509 void fib6_gc_cleanup(void);
 510
 511 int fib6_init(void);
 512
 513 struct ipv6_route_iter {
 514         struct seq_net_private p;
 515         struct fib6_walker w;
 516         loff_t skip;
 517         struct fib6_table *tbl;
 518         int sernum;
 519 };
 520
 521 extern const struct seq_operations ipv6_route_seq_ops;
 522
 523 int call_fib6_notifier(struct notifier_block *nb,
 524                        enum fib_event_type event_type,
 525                        struct fib_notifier_info *info);
 526 int call_fib6_notifiers(struct net *net, enum fib_event_type event_type,
 527                         struct fib_notifier_info *info);
 528
 529 int __net_init fib6_notifier_init(struct net *net);
 530 void __net_exit fib6_notifier_exit(struct net *net);
 531
 532 unsigned int fib6_tables_seq_read(struct net *net);
 533 int fib6_tables_dump(struct net *net, struct notifier_block *nb,
 534                      struct netlink_ext_ack *extack);
 535
 536 void fib6_update_sernum(struct net *net, struct fib6_info *rt);
 537 void fib6_update_sernum_upto_root(struct net *net, struct fib6_info *rt);
 538 void fib6_update_sernum_stub(struct net *net, struct fib6_info *f6i);
 539
 540 void fib6_metric_set(struct fib6_info *f6i, int metric, u32 val);
 541 static inline bool fib6_metric_locked(struct fib6_info *f6i, int metric)
 542 {
 543         return !!(f6i->fib6_metrics->metrics[RTAX_LOCK - 1] & (1 << metric));
 544 }
 545 void fib6_info_hw_flags_set(struct net *net, struct fib6_info *f6i,
 546                             bool offload, bool trap, bool offload_failed);
 547
 548 #if IS_BUILTIN(CONFIG_IPV6) && defined(CONFIG_BPF_SYSCALL)
 549 struct bpf_iter__ipv6_route {
 550         __bpf_md_ptr(struct bpf_iter_meta *, meta);
 551         __bpf_md_ptr(struct fib6_info *, rt);
 552 };
 553 #endif
 554
 555 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(struct rt6_info *ip6_pol_route_output(struct net *net,
 556                                              struct fib6_table *table,
 557                                              struct flowi6 *fl6,
 558                                              const struct sk_buff *skb,
 559                                              int flags));
 560 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(struct rt6_info *ip6_pol_route_input(struct net *net,
 561                                              struct fib6_table *table,
 562                                              struct flowi6 *fl6,
 563                                              const struct sk_buff *skb,
 564                                              int flags));
 565 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(struct rt6_info *__ip6_route_redirect(struct net *net,
 566                                              struct fib6_table *table,
 567                                              struct flowi6 *fl6,
 568                                              const struct sk_buff *skb,
 569                                              int flags));
 570 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(struct rt6_info *ip6_pol_route_lookup(struct net *net,
 571                                              struct fib6_table *table,
 572                                              struct flowi6 *fl6,
 573                                              const struct sk_buff *skb,
 574                                              int flags));
 575 static inline struct rt6_info *pol_lookup_func(pol_lookup_t lookup,
 576                                                 struct net *net,
 577                                                 struct fib6_table *table,
 578                                                 struct flowi6 *fl6,
 579                                                 const struct sk_buff *skb,
 580                                                 int flags)
 581 {
 582         return INDIRECT_CALL_4(lookup,
 583                                ip6_pol_route_output,
 584                                ip6_pol_route_input,
 585                                ip6_pol_route_lookup,
 586                                __ip6_route_redirect,
 587                                net, table, fl6, skb, flags);
 588 }
 589
 590 #ifdef CONFIG_IPV6_MULTIPLE_TABLES
 591 static inline bool fib6_has_custom_rules(const struct net *net)
 592 {
 593         return net->ipv6.fib6_has_custom_rules;
 594 }
 595
 596 int fib6_rules_init(void);
 597 void fib6_rules_cleanup(void);
 598 bool fib6_rule_default(const struct fib_rule *rule);
 599 int fib6_rules_dump(struct net *net, struct notifier_block *nb,
 600                     struct netlink_ext_ack *extack);
 601 unsigned int fib6_rules_seq_read(struct net *net);
 602
 603 static inline bool fib6_rules_early_flow_dissect(struct net *net,
 604                                                  struct sk_buff *skb,
 605                                                  struct flowi6 *fl6,
 606                                                  struct flow_keys *flkeys)
 607 {
 608         unsigned int flag = FLOW_DISSECTOR_F_STOP_AT_ENCAP;
 609
 610         if (!net->ipv6.fib6_rules_require_fldissect)
 611                 return false;
 612
 613         skb_flow_dissect_flow_keys(skb, flkeys, flag);
 614         fl6->fl6_sport = flkeys->ports.src;
 615         fl6->fl6_dport = flkeys->ports.dst;
 616         fl6->flowi6_proto = flkeys->basic.ip_proto;
 617
 618         return true;
 619 }
 620 #else
 621 static inline bool fib6_has_custom_rules(const struct net *net)
 622 {
 623         return false;
 624 }
 625 static inline int               fib6_rules_init(void)
 626 {
 627         return 0;
 628 }
 629 static inline void              fib6_rules_cleanup(void)
 630 {
 631         return ;
 632 }
 633 static inline bool fib6_rule_default(const struct fib_rule *rule)
 634 {
 635         return true;
 636 }
 637 static inline int fib6_rules_dump(struct net *net, struct notifier_block *nb,
 638                                   struct netlink_ext_ack *extack)
 639 {
 640         return 0;
 641 }
 642 static inline unsigned int fib6_rules_seq_read(struct net *net)
 643 {
 644         return 0;
 645 }
 646 static inline bool fib6_rules_early_flow_dissect(struct net *net,
 647                                                  struct sk_buff *skb,
 648                                                  struct flowi6 *fl6,
 649                                                  struct flow_keys *flkeys)
 650 {
 651         return false;
 652 }
 653 #endif
 654 #endif