Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / net / netfilter / ipvs / ip_vs_app.c
diff --git a/kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_app.c b/kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_app.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dfd7b65
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,627 @@
+/*
+ * ip_vs_app.c: Application module support for IPVS
+ *
+ * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
+ *
+ *              This program is free software; you can redistribute it and/or
+ *              modify it under the terms of the GNU General Public License
+ *              as published by the Free Software Foundation; either version
+ *              2 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * Most code here is taken from ip_masq_app.c in kernel 2.2. The difference
+ * is that ip_vs_app module handles the reverse direction (incoming requests
+ * and outgoing responses).
+ *
+ *             IP_MASQ_APP application masquerading module
+ *
+ * Author:     Juan Jose Ciarlante, <jjciarla@raiz.uncu.edu.ar>
+ *
+ */
+
+#define KMSG_COMPONENT "IPVS"
+#define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
+
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/skbuff.h>
+#include <linux/in.h>
+#include <linux/ip.h>
+#include <linux/netfilter.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <net/net_namespace.h>
+#include <net/protocol.h>
+#include <net/tcp.h>
+#include <linux/stat.h>
+#include <linux/proc_fs.h>
+#include <linux/seq_file.h>
+#include <linux/mutex.h>
+
+#include <net/ip_vs.h>
+
+EXPORT_SYMBOL(register_ip_vs_app);
+EXPORT_SYMBOL(unregister_ip_vs_app);
+EXPORT_SYMBOL(register_ip_vs_app_inc);
+
+static DEFINE_MUTEX(__ip_vs_app_mutex);
+
+/*
+ *     Get an ip_vs_app object
+ */
+static inline int ip_vs_app_get(struct ip_vs_app *app)
+{
+       return try_module_get(app->module);
+}
+
+
+static inline void ip_vs_app_put(struct ip_vs_app *app)
+{
+       module_put(app->module);
+}
+
+static void ip_vs_app_inc_destroy(struct ip_vs_app *inc)
+{
+       kfree(inc->timeout_table);
+       kfree(inc);
+}
+
+static void ip_vs_app_inc_rcu_free(struct rcu_head *head)
+{
+       struct ip_vs_app *inc = container_of(head, struct ip_vs_app, rcu_head);
+
+       ip_vs_app_inc_destroy(inc);
+}
+
+/*
+ *     Allocate/initialize app incarnation and register it in proto apps.
+ */
+static int
+ip_vs_app_inc_new(struct net *net, struct ip_vs_app *app, __u16 proto,
+                 __u16 port)
+{
+       struct ip_vs_protocol *pp;
+       struct ip_vs_app *inc;
+       int ret;
+
+       if (!(pp = ip_vs_proto_get(proto)))
+               return -EPROTONOSUPPORT;
+
+       if (!pp->unregister_app)
+               return -EOPNOTSUPP;
+
+       inc = kmemdup(app, sizeof(*inc), GFP_KERNEL);
+       if (!inc)
+               return -ENOMEM;
+       INIT_LIST_HEAD(&inc->p_list);
+       INIT_LIST_HEAD(&inc->incs_list);
+       inc->app = app;
+       inc->port = htons(port);
+       atomic_set(&inc->usecnt, 0);
+
+       if (app->timeouts) {
+               inc->timeout_table =
+                       ip_vs_create_timeout_table(app->timeouts,
+                                                  app->timeouts_size);
+               if (!inc->timeout_table) {
+                       ret = -ENOMEM;
+                       goto out;
+               }
+       }
+
+       ret = pp->register_app(net, inc);
+       if (ret)
+               goto out;
+
+       list_add(&inc->a_list, &app->incs_list);
+       IP_VS_DBG(9, "%s App %s:%u registered\n",
+                 pp->name, inc->name, ntohs(inc->port));
+
+       return 0;
+
+  out:
+       ip_vs_app_inc_destroy(inc);
+       return ret;
+}
+
+
+/*
+ *     Release app incarnation
+ */
+static void
+ip_vs_app_inc_release(struct net *net, struct ip_vs_app *inc)
+{
+       struct ip_vs_protocol *pp;
+
+       if (!(pp = ip_vs_proto_get(inc->protocol)))
+               return;
+
+       if (pp->unregister_app)
+               pp->unregister_app(net, inc);
+
+       IP_VS_DBG(9, "%s App %s:%u unregistered\n",
+                 pp->name, inc->name, ntohs(inc->port));
+
+       list_del(&inc->a_list);
+
+       call_rcu(&inc->rcu_head, ip_vs_app_inc_rcu_free);
+}
+
+
+/*
+ *     Get reference to app inc (only called from softirq)
+ *
+ */
+int ip_vs_app_inc_get(struct ip_vs_app *inc)
+{
+       int result;
+
+       result = ip_vs_app_get(inc->app);
+       if (result)
+               atomic_inc(&inc->usecnt);
+       return result;
+}
+
+
+/*
+ *     Put the app inc (only called from timer or net softirq)
+ */
+void ip_vs_app_inc_put(struct ip_vs_app *inc)
+{
+       atomic_dec(&inc->usecnt);
+       ip_vs_app_put(inc->app);
+}
+
+
+/*
+ *     Register an application incarnation in protocol applications
+ */
+int
+register_ip_vs_app_inc(struct net *net, struct ip_vs_app *app, __u16 proto,
+                      __u16 port)
+{
+       int result;
+
+       mutex_lock(&__ip_vs_app_mutex);
+
+       result = ip_vs_app_inc_new(net, app, proto, port);
+
+       mutex_unlock(&__ip_vs_app_mutex);
+
+       return result;
+}
+
+
+/* Register application for netns */
+struct ip_vs_app *register_ip_vs_app(struct net *net, struct ip_vs_app *app)
+{
+       struct netns_ipvs *ipvs = net_ipvs(net);
+       struct ip_vs_app *a;
+       int err = 0;
+
+       if (!ipvs)
+               return ERR_PTR(-ENOENT);
+
+       mutex_lock(&__ip_vs_app_mutex);
+
+       list_for_each_entry(a, &ipvs->app_list, a_list) {
+               if (!strcmp(app->name, a->name)) {
+                       err = -EEXIST;
+                       goto out_unlock;
+               }
+       }
+       a = kmemdup(app, sizeof(*app), GFP_KERNEL);
+       if (!a) {
+               err = -ENOMEM;
+               goto out_unlock;
+       }
+       INIT_LIST_HEAD(&a->incs_list);
+       list_add(&a->a_list, &ipvs->app_list);
+       /* increase the module use count */
+       ip_vs_use_count_inc();
+
+out_unlock:
+       mutex_unlock(&__ip_vs_app_mutex);
+
+       return err ? ERR_PTR(err) : a;
+}
+
+
+/*
+ *     ip_vs_app unregistration routine
+ *     We are sure there are no app incarnations attached to services
+ *     Caller should use synchronize_rcu() or rcu_barrier()
+ */
+void unregister_ip_vs_app(struct net *net, struct ip_vs_app *app)
+{
+       struct netns_ipvs *ipvs = net_ipvs(net);
+       struct ip_vs_app *a, *anxt, *inc, *nxt;
+
+       if (!ipvs)
+               return;
+
+       mutex_lock(&__ip_vs_app_mutex);
+
+       list_for_each_entry_safe(a, anxt, &ipvs->app_list, a_list) {
+               if (app && strcmp(app->name, a->name))
+                       continue;
+               list_for_each_entry_safe(inc, nxt, &a->incs_list, a_list) {
+                       ip_vs_app_inc_release(net, inc);
+               }
+
+               list_del(&a->a_list);
+               kfree(a);
+
+               /* decrease the module use count */
+               ip_vs_use_count_dec();
+       }
+
+       mutex_unlock(&__ip_vs_app_mutex);
+}
+
+
+/*
+ *     Bind ip_vs_conn to its ip_vs_app (called by cp constructor)
+ */
+int ip_vs_bind_app(struct ip_vs_conn *cp,
+                  struct ip_vs_protocol *pp)
+{
+       return pp->app_conn_bind(cp);
+}
+
+
+/*
+ *     Unbind cp from application incarnation (called by cp destructor)
+ */
+void ip_vs_unbind_app(struct ip_vs_conn *cp)
+{
+       struct ip_vs_app *inc = cp->app;
+
+       if (!inc)
+               return;
+
+       if (inc->unbind_conn)
+               inc->unbind_conn(inc, cp);
+       if (inc->done_conn)
+               inc->done_conn(inc, cp);
+       ip_vs_app_inc_put(inc);
+       cp->app = NULL;
+}
+
+
+/*
+ *     Fixes th->seq based on ip_vs_seq info.
+ */
+static inline void vs_fix_seq(const struct ip_vs_seq *vseq, struct tcphdr *th)
+{
+       __u32 seq = ntohl(th->seq);
+
+       /*
+        *      Adjust seq with delta-offset for all packets after
+        *      the most recent resized pkt seq and with previous_delta offset
+        *      for all packets before most recent resized pkt seq.
+        */
+       if (vseq->delta || vseq->previous_delta) {
+               if(after(seq, vseq->init_seq)) {
+                       th->seq = htonl(seq + vseq->delta);
+                       IP_VS_DBG(9, "%s(): added delta (%d) to seq\n",
+                                 __func__, vseq->delta);
+               } else {
+                       th->seq = htonl(seq + vseq->previous_delta);
+                       IP_VS_DBG(9, "%s(): added previous_delta (%d) to seq\n",
+                                 __func__, vseq->previous_delta);
+               }
+       }
+}
+
+
+/*
+ *     Fixes th->ack_seq based on ip_vs_seq info.
+ */
+static inline void
+vs_fix_ack_seq(const struct ip_vs_seq *vseq, struct tcphdr *th)
+{
+       __u32 ack_seq = ntohl(th->ack_seq);
+
+       /*
+        * Adjust ack_seq with delta-offset for
+        * the packets AFTER most recent resized pkt has caused a shift
+        * for packets before most recent resized pkt, use previous_delta
+        */
+       if (vseq->delta || vseq->previous_delta) {
+               /* since ack_seq is the number of octet that is expected
+                  to receive next, so compare it with init_seq+delta */
+               if(after(ack_seq, vseq->init_seq+vseq->delta)) {
+                       th->ack_seq = htonl(ack_seq - vseq->delta);
+                       IP_VS_DBG(9, "%s(): subtracted delta "
+                                 "(%d) from ack_seq\n", __func__, vseq->delta);
+
+               } else {
+                       th->ack_seq = htonl(ack_seq - vseq->previous_delta);
+                       IP_VS_DBG(9, "%s(): subtracted "
+                                 "previous_delta (%d) from ack_seq\n",
+                                 __func__, vseq->previous_delta);
+               }
+       }
+}
+
+
+/*
+ *     Updates ip_vs_seq if pkt has been resized
+ *     Assumes already checked proto==IPPROTO_TCP and diff!=0.
+ */
+static inline void vs_seq_update(struct ip_vs_conn *cp, struct ip_vs_seq *vseq,
+                                unsigned int flag, __u32 seq, int diff)
+{
+       /* spinlock is to keep updating cp->flags atomic */
+       spin_lock_bh(&cp->lock);
+       if (!(cp->flags & flag) || after(seq, vseq->init_seq)) {
+               vseq->previous_delta = vseq->delta;
+               vseq->delta += diff;
+               vseq->init_seq = seq;
+               cp->flags |= flag;
+       }
+       spin_unlock_bh(&cp->lock);
+}
+
+static inline int app_tcp_pkt_out(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff *skb,
+                                 struct ip_vs_app *app)
+{
+       int diff;
+       const unsigned int tcp_offset = ip_hdrlen(skb);
+       struct tcphdr *th;
+       __u32 seq;
+
+       if (!skb_make_writable(skb, tcp_offset + sizeof(*th)))
+               return 0;
+
+       th = (struct tcphdr *)(skb_network_header(skb) + tcp_offset);
+
+       /*
+        *      Remember seq number in case this pkt gets resized
+        */
+       seq = ntohl(th->seq);
+
+       /*
+        *      Fix seq stuff if flagged as so.
+        */
+       if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_OUT_SEQ)
+               vs_fix_seq(&cp->out_seq, th);
+       if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_IN_SEQ)
+               vs_fix_ack_seq(&cp->in_seq, th);
+
+       /*
+        *      Call private output hook function
+        */
+       if (app->pkt_out == NULL)
+               return 1;
+
+       if (!app->pkt_out(app, cp, skb, &diff))
+               return 0;
+
+       /*
+        *      Update ip_vs seq stuff if len has changed.
+        */
+       if (diff != 0)
+               vs_seq_update(cp, &cp->out_seq,
+                             IP_VS_CONN_F_OUT_SEQ, seq, diff);
+
+       return 1;
+}
+
+/*
+ *     Output pkt hook. Will call bound ip_vs_app specific function
+ *     called by ipvs packet handler, assumes previously checked cp!=NULL
+ *     returns false if it can't handle packet (oom)
+ */
+int ip_vs_app_pkt_out(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff *skb)
+{
+       struct ip_vs_app *app;
+
+       /*
+        *      check if application module is bound to
+        *      this ip_vs_conn.
+        */
+       if ((app = cp->app) == NULL)
+               return 1;
+
+       /* TCP is complicated */
+       if (cp->protocol == IPPROTO_TCP)
+               return app_tcp_pkt_out(cp, skb, app);
+
+       /*
+        *      Call private output hook function
+        */
+       if (app->pkt_out == NULL)
+               return 1;
+
+       return app->pkt_out(app, cp, skb, NULL);
+}
+
+
+static inline int app_tcp_pkt_in(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff *skb,
+                                struct ip_vs_app *app)
+{
+       int diff;
+       const unsigned int tcp_offset = ip_hdrlen(skb);
+       struct tcphdr *th;
+       __u32 seq;
+
+       if (!skb_make_writable(skb, tcp_offset + sizeof(*th)))
+               return 0;
+
+       th = (struct tcphdr *)(skb_network_header(skb) + tcp_offset);
+
+       /*
+        *      Remember seq number in case this pkt gets resized
+        */
+       seq = ntohl(th->seq);
+
+       /*
+        *      Fix seq stuff if flagged as so.
+        */
+       if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_IN_SEQ)
+               vs_fix_seq(&cp->in_seq, th);
+       if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_OUT_SEQ)
+               vs_fix_ack_seq(&cp->out_seq, th);
+
+       /*
+        *      Call private input hook function
+        */
+       if (app->pkt_in == NULL)
+               return 1;
+
+       if (!app->pkt_in(app, cp, skb, &diff))
+               return 0;
+
+       /*
+        *      Update ip_vs seq stuff if len has changed.
+        */
+       if (diff != 0)
+               vs_seq_update(cp, &cp->in_seq,
+                             IP_VS_CONN_F_IN_SEQ, seq, diff);
+
+       return 1;
+}
+
+/*
+ *     Input pkt hook. Will call bound ip_vs_app specific function
+ *     called by ipvs packet handler, assumes previously checked cp!=NULL.
+ *     returns false if can't handle packet (oom).
+ */
+int ip_vs_app_pkt_in(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff *skb)
+{
+       struct ip_vs_app *app;
+
+       /*
+        *      check if application module is bound to
+        *      this ip_vs_conn.
+        */
+       if ((app = cp->app) == NULL)
+               return 1;
+
+       /* TCP is complicated */
+       if (cp->protocol == IPPROTO_TCP)
+               return app_tcp_pkt_in(cp, skb, app);
+
+       /*
+        *      Call private input hook function
+        */
+       if (app->pkt_in == NULL)
+               return 1;
+
+       return app->pkt_in(app, cp, skb, NULL);
+}
+
+
+#ifdef CONFIG_PROC_FS
+/*
+ *     /proc/net/ip_vs_app entry function
+ */
+
+static struct ip_vs_app *ip_vs_app_idx(struct netns_ipvs *ipvs, loff_t pos)
+{
+       struct ip_vs_app *app, *inc;
+
+       list_for_each_entry(app, &ipvs->app_list, a_list) {
+               list_for_each_entry(inc, &app->incs_list, a_list) {
+                       if (pos-- == 0)
+                               return inc;
+               }
+       }
+       return NULL;
+
+}
+
+static void *ip_vs_app_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
+{
+       struct net *net = seq_file_net(seq);
+       struct netns_ipvs *ipvs = net_ipvs(net);
+
+       mutex_lock(&__ip_vs_app_mutex);
+
+       return *pos ? ip_vs_app_idx(ipvs, *pos - 1) : SEQ_START_TOKEN;
+}
+
+static void *ip_vs_app_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
+{
+       struct ip_vs_app *inc, *app;
+       struct list_head *e;
+       struct net *net = seq_file_net(seq);
+       struct netns_ipvs *ipvs = net_ipvs(net);
+
+       ++*pos;
+       if (v == SEQ_START_TOKEN)
+               return ip_vs_app_idx(ipvs, 0);
+
+       inc = v;
+       app = inc->app;
+
+       if ((e = inc->a_list.next) != &app->incs_list)
+               return list_entry(e, struct ip_vs_app, a_list);
+
+       /* go on to next application */
+       for (e = app->a_list.next; e != &ipvs->app_list; e = e->next) {
+               app = list_entry(e, struct ip_vs_app, a_list);
+               list_for_each_entry(inc, &app->incs_list, a_list) {
+                       return inc;
+               }
+       }
+       return NULL;
+}
+
+static void ip_vs_app_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
+{
+       mutex_unlock(&__ip_vs_app_mutex);
+}
+
+static int ip_vs_app_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
+{
+       if (v == SEQ_START_TOKEN)
+               seq_puts(seq, "prot port    usecnt name\n");
+       else {
+               const struct ip_vs_app *inc = v;
+
+               seq_printf(seq, "%-3s  %-7u %-6d %-17s\n",
+                          ip_vs_proto_name(inc->protocol),
+                          ntohs(inc->port),
+                          atomic_read(&inc->usecnt),
+                          inc->name);
+       }
+       return 0;
+}
+
+static const struct seq_operations ip_vs_app_seq_ops = {
+       .start = ip_vs_app_seq_start,
+       .next  = ip_vs_app_seq_next,
+       .stop  = ip_vs_app_seq_stop,
+       .show  = ip_vs_app_seq_show,
+};
+
+static int ip_vs_app_open(struct inode *inode, struct file *file)
+{
+       return seq_open_net(inode, file, &ip_vs_app_seq_ops,
+                           sizeof(struct seq_net_private));
+}
+
+static const struct file_operations ip_vs_app_fops = {
+       .owner   = THIS_MODULE,
+       .open    = ip_vs_app_open,
+       .read    = seq_read,
+       .llseek  = seq_lseek,
+       .release = seq_release_net,
+};
+#endif
+
+int __net_init ip_vs_app_net_init(struct net *net)
+{
+       struct netns_ipvs *ipvs = net_ipvs(net);
+
+       INIT_LIST_HEAD(&ipvs->app_list);
+       proc_create("ip_vs_app", 0, net->proc_net, &ip_vs_app_fops);
+       return 0;
+}
+
+void __net_exit ip_vs_app_net_cleanup(struct net *net)
+{
+       unregister_ip_vs_app(net, NULL /* all */);
+       remove_proc_entry("ip_vs_app", net->proc_net);
+}