arch/um/drivers/vector_user.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
   3  * Licensed under the GPL
   4  */
   5
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <stdarg.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <stddef.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <sys/ioctl.h>
  13 #include <net/if.h>
  14 #include <linux/if_tun.h>
  15 #include <arpa/inet.h>
  16 #include <sys/types.h>
  17 #include <sys/stat.h>
  18 #include <fcntl.h>
  19 #include <sys/types.h>
  20 #include <sys/socket.h>
  21 #include <net/ethernet.h>
  22 #include <netinet/ip.h>
  23 #include <netinet/ether.h>
  24 #include <linux/if_ether.h>
  25 #include <linux/if_packet.h>
  26 #include <sys/socket.h>
  27 #include <sys/wait.h>
  28 #include <linux/virtio_net.h>
  29 #include <netdb.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <os.h>
  32 #include <um_malloc.h>
  33 #include "vector_user.h"
  34
  35 #define ID_GRE 0
  36 #define ID_L2TPV3 1
  37 #define ID_MAX 1
  38
  39 #define TOKEN_IFNAME "ifname"
  40
  41 #define TRANS_RAW "raw"
  42 #define TRANS_RAW_LEN strlen(TRANS_RAW)
  43
  44 #define VNET_HDR_FAIL "could not enable vnet headers on fd %d"
  45 #define TUN_GET_F_FAIL "tapraw: TUNGETFEATURES failed: %s"
  46 #define L2TPV3_BIND_FAIL "l2tpv3_open : could not bind socket err=%i"
  47 #define BPF_ATTACH_FAIL "Failed to attach filter size %d to %d, err %d\n"
  48
  49 /* This is very ugly and brute force lookup, but it is done
  50  * only once at initialization so not worth doing hashes or
  51  * anything more intelligent
  52  */
  53
  54 char *uml_vector_fetch_arg(struct arglist *ifspec, char *token)
  55 {
  56         int i;
  57
  58         for (i = 0; i < ifspec->numargs; i++) {
  59                 if (strcmp(ifspec->tokens[i], token) == 0)
  60                         return ifspec->values[i];
  61         }
  62         return NULL;
  63
  64 }
  65
  66 struct arglist *uml_parse_vector_ifspec(char *arg)
  67 {
  68         struct arglist *result;
  69         int pos, len;
  70         bool parsing_token = true, next_starts = true;
  71
  72         if (arg == NULL)
  73                 return NULL;
  74         result = uml_kmalloc(sizeof(struct arglist), UM_GFP_KERNEL);
  75         if (result == NULL)
  76                 return NULL;
  77         result->numargs = 0;
  78         len = strlen(arg);
  79         for (pos = 0; pos < len; pos++) {
  80                 if (next_starts) {
  81                         if (parsing_token) {
  82                                 result->tokens[result->numargs] = arg + pos;
  83                         } else {
  84                                 result->values[result->numargs] = arg + pos;
  85                                 result->numargs++;
  86                         }
  87                         next_starts = false;
  88                 }
  89                 if (*(arg + pos) == '=') {
  90                         if (parsing_token)
  91                                 parsing_token = false;
  92                         else
  93                                 goto cleanup;
  94                         next_starts = true;
  95                         (*(arg + pos)) = '\0';
  96                 }
  97                 if (*(arg + pos) == ',') {
  98                         parsing_token = true;
  99                         next_starts = true;
 100                         (*(arg + pos)) = '\0';
 101                 }
 102         }
 103         return result;
 104 cleanup:
 105         printk(UM_KERN_ERR "vector_setup - Couldn't parse '%s'\n", arg);
 106         kfree(result);
 107         return NULL;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * Socket/FD configuration functions. These return an structure
 112  * of rx and tx descriptors to cover cases where these are not
 113  * the same (f.e. read via raw socket and write via tap).
 114  */
 115
 116 #define PATH_NET_TUN "/dev/net/tun"
 117
 118 static struct vector_fds *user_init_tap_fds(struct arglist *ifspec)
 119 {
 120         struct ifreq ifr;
 121         int fd = -1;
 122         struct sockaddr_ll sock;
 123         int err = -ENOMEM, offload;
 124         char *iface;
 125         struct vector_fds *result = NULL;
 126
 127         iface = uml_vector_fetch_arg(ifspec, TOKEN_IFNAME);
 128         if (iface == NULL) {
 129                 printk(UM_KERN_ERR "uml_tap: failed to parse interface spec\n");
 130                 goto tap_cleanup;
 131         }
 132
 133         result = uml_kmalloc(sizeof(struct vector_fds), UM_GFP_KERNEL);
 134         if (result == NULL) {
 135                 printk(UM_KERN_ERR "uml_tap: failed to allocate file descriptors\n");
 136                 goto tap_cleanup;
 137         }
 138         result->rx_fd = -1;
 139         result->tx_fd = -1;
 140         result->remote_addr = NULL;
 141         result->remote_addr_size = 0;
 142
 143         /* TAP */
 144
 145         fd = open(PATH_NET_TUN, O_RDWR);
 146         if (fd < 0) {
 147                 printk(UM_KERN_ERR "uml_tap: failed to open tun device\n");
 148                 goto tap_cleanup;
 149         }
 150         result->tx_fd = fd;
 151         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 152         ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI | IFF_VNET_HDR;
 153         strncpy((char *)&ifr.ifr_name, iface, sizeof(ifr.ifr_name) - 1);
 154
 155         err = ioctl(fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr);
 156         if (err != 0) {
 157                 printk(UM_KERN_ERR "uml_tap: failed to select tap interface\n");
 158                 goto tap_cleanup;
 159         }
 160
 161         offload = TUN_F_CSUM | TUN_F_TSO4 | TUN_F_TSO6;
 162         ioctl(fd, TUNSETOFFLOAD, offload);
 163
 164         /* RAW */
 165
 166         fd = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));
 167         if (fd == -1) {
 168                 printk(UM_KERN_ERR
 169                         "uml_tap: failed to create socket: %i\n", -errno);
 170                 goto tap_cleanup;
 171         }
 172         result->rx_fd = fd;
 173         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 174         strncpy((char *)&ifr.ifr_name, iface, sizeof(ifr.ifr_name) - 1);
 175         if (ioctl(fd, SIOCGIFINDEX, (void *) &ifr) < 0) {
 176                 printk(UM_KERN_ERR
 177                         "uml_tap: failed to set interface: %i\n", -errno);
 178                 goto tap_cleanup;
 179         }
 180
 181         sock.sll_family = AF_PACKET;
 182         sock.sll_protocol = htons(ETH_P_ALL);
 183         sock.sll_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 184
 185         if (bind(fd,
 186                 (struct sockaddr *) &sock, sizeof(struct sockaddr_ll)) < 0) {
 187                 printk(UM_KERN_ERR
 188                         "user_init_tap: failed to bind raw pair, err %d\n",
 189                                 -errno);
 190                 goto tap_cleanup;
 191         }
 192         return result;
 193 tap_cleanup:
 194         printk(UM_KERN_ERR "user_init_tap: init failed, error %d", err);
 195         if (result != NULL) {
 196                 if (result->rx_fd >= 0)
 197                         os_close_file(result->rx_fd);
 198                 if (result->tx_fd >= 0)
 199                         os_close_file(result->tx_fd);
 200                 kfree(result);
 201         }
 202         return NULL;
 203 }
 204
 205
 206 static struct vector_fds *user_init_raw_fds(struct arglist *ifspec)
 207 {
 208         struct ifreq ifr;
 209         int rxfd = -1, txfd = -1;
 210         struct sockaddr_ll sock;
 211         int err = -ENOMEM;
 212         char *iface;
 213         struct vector_fds *result = NULL;
 214
 215         iface = uml_vector_fetch_arg(ifspec, TOKEN_IFNAME);
 216         if (iface == NULL)
 217                 goto cleanup;
 218
 219         rxfd = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, ETH_P_ALL);
 220         if (rxfd == -1) {
 221                 err = -errno;
 222                 goto cleanup;
 223         }
 224         txfd = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, 0); /* Turn off RX on this fd */
 225         if (txfd == -1) {
 226                 err = -errno;
 227                 goto cleanup;
 228         }
 229         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 230         strncpy((char *)&ifr.ifr_name, iface, sizeof(ifr.ifr_name) - 1);
 231         if (ioctl(rxfd, SIOCGIFINDEX, (void *) &ifr) < 0) {
 232                 err = -errno;
 233                 goto cleanup;
 234         }
 235
 236         sock.sll_family = AF_PACKET;
 237         sock.sll_protocol = htons(ETH_P_ALL);
 238         sock.sll_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 239
 240         if (bind(rxfd,
 241                 (struct sockaddr *) &sock, sizeof(struct sockaddr_ll)) < 0) {
 242                 err = -errno;
 243                 goto cleanup;
 244         }
 245
 246         sock.sll_family = AF_PACKET;
 247         sock.sll_protocol = htons(ETH_P_IP);
 248         sock.sll_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 249
 250         if (bind(txfd,
 251                 (struct sockaddr *) &sock, sizeof(struct sockaddr_ll)) < 0) {
 252                 err = -errno;
 253                 goto cleanup;
 254         }
 255
 256         result = uml_kmalloc(sizeof(struct vector_fds), UM_GFP_KERNEL);
 257         if (result != NULL) {
 258                 result->rx_fd = rxfd;
 259                 result->tx_fd = txfd;
 260                 result->remote_addr = NULL;
 261                 result->remote_addr_size = 0;
 262         }
 263         return result;
 264 cleanup:
 265         printk(UM_KERN_ERR "user_init_raw: init failed, error %d", err);
 266         if (rxfd >= 0)
 267                 os_close_file(rxfd);
 268         if (txfd >= 0)
 269                 os_close_file(txfd);
 270         kfree(result);
 271         return NULL;
 272 }
 273
 274
 275 bool uml_raw_enable_qdisc_bypass(int fd)
 276 {
 277         int optval = 1;
 278
 279         if (setsockopt(fd,
 280                 SOL_PACKET, PACKET_QDISC_BYPASS,
 281                 &optval, sizeof(optval)) != 0) {
 282                 return false;
 283         }
 284         return true;
 285 }
 286
 287 bool uml_raw_enable_vnet_headers(int fd)
 288 {
 289         int optval = 1;
 290
 291         if (setsockopt(fd,
 292                 SOL_PACKET, PACKET_VNET_HDR,
 293                 &optval, sizeof(optval)) != 0) {
 294                 printk(UM_KERN_INFO VNET_HDR_FAIL, fd);
 295                 return false;
 296         }
 297         return true;
 298 }
 299 bool uml_tap_enable_vnet_headers(int fd)
 300 {
 301         unsigned int features;
 302         int len = sizeof(struct virtio_net_hdr);
 303
 304         if (ioctl(fd, TUNGETFEATURES, &features) == -1) {
 305                 printk(UM_KERN_INFO TUN_GET_F_FAIL, strerror(errno));
 306                 return false;
 307         }
 308         if ((features & IFF_VNET_HDR) == 0) {
 309                 printk(UM_KERN_INFO "tapraw: No VNET HEADER support");
 310                 return false;
 311         }
 312         ioctl(fd, TUNSETVNETHDRSZ, &len);
 313         return true;
 314 }
 315
 316 static struct vector_fds *user_init_socket_fds(struct arglist *ifspec, int id)
 317 {
 318         int err = -ENOMEM;
 319         int fd = -1, gairet;
 320         struct addrinfo srchints;
 321         struct addrinfo dsthints;
 322         bool v6, udp;
 323         char *value;
 324         char *src, *dst, *srcport, *dstport;
 325         struct addrinfo *gairesult = NULL;
 326         struct vector_fds *result = NULL;
 327
 328
 329         value = uml_vector_fetch_arg(ifspec, "v6");
 330         v6 = false;
 331         udp = false;
 332         if (value != NULL) {
 333                 if (strtol((const char *) value, NULL, 10) > 0)
 334                         v6 = true;
 335         }
 336
 337         value = uml_vector_fetch_arg(ifspec, "udp");
 338         if (value != NULL) {
 339                 if (strtol((const char *) value, NULL, 10) > 0)
 340                         udp = true;
 341         }
 342         src = uml_vector_fetch_arg(ifspec, "src");
 343         dst = uml_vector_fetch_arg(ifspec, "dst");
 344         srcport = uml_vector_fetch_arg(ifspec, "srcport");
 345         dstport = uml_vector_fetch_arg(ifspec, "dstport");
 346
 347         memset(&dsthints, 0, sizeof(dsthints));
 348
 349         if (v6)
 350                 dsthints.ai_family = AF_INET6;
 351         else
 352                 dsthints.ai_family = AF_INET;
 353
 354         switch (id) {
 355         case ID_GRE:
 356                 dsthints.ai_socktype = SOCK_RAW;
 357                 dsthints.ai_protocol = IPPROTO_GRE;
 358                 break;
 359         case ID_L2TPV3:
 360                 if (udp) {
 361                         dsthints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
 362                         dsthints.ai_protocol = 0;
 363                 } else {
 364                         dsthints.ai_socktype = SOCK_RAW;
 365                         dsthints.ai_protocol = IPPROTO_L2TP;
 366                 }
 367                 break;
 368         default:
 369                 printk(KERN_ERR "Unsupported socket type\n");
 370                 return NULL;
 371         }
 372         memcpy(&srchints, &dsthints, sizeof(struct addrinfo));
 373
 374         gairet = getaddrinfo(src, srcport, &dsthints, &gairesult);
 375         if ((gairet != 0) || (gairesult == NULL)) {
 376                 printk(UM_KERN_ERR
 377                         "socket_open : could not resolve src, error = %s",
 378                         gai_strerror(gairet)
 379                 );
 380                 return NULL;
 381         }
 382         fd = socket(gairesult->ai_family,
 383                 gairesult->ai_socktype, gairesult->ai_protocol);
 384         if (fd == -1) {
 385                 printk(UM_KERN_ERR
 386                         "socket_open : could not open socket, error = %d",
 387                         -errno
 388                 );
 389                 goto cleanup;
 390         }
 391         if (bind(fd,
 392                 (struct sockaddr *) gairesult->ai_addr,
 393                 gairesult->ai_addrlen)) {
 394                 printk(UM_KERN_ERR L2TPV3_BIND_FAIL, errno);
 395                 goto cleanup;
 396         }
 397
 398         if (gairesult != NULL)
 399                 freeaddrinfo(gairesult);
 400
 401         gairesult = NULL;
 402
 403         gairet = getaddrinfo(dst, dstport, &dsthints, &gairesult);
 404         if ((gairet != 0) || (gairesult == NULL)) {
 405                 printk(UM_KERN_ERR
 406                         "socket_open : could not resolve dst, error = %s",
 407                         gai_strerror(gairet)
 408                 );
 409                 return NULL;
 410         }
 411
 412         result = uml_kmalloc(sizeof(struct vector_fds), UM_GFP_KERNEL);
 413         if (result != NULL) {
 414                 result->rx_fd = fd;
 415                 result->tx_fd = fd;
 416                 result->remote_addr = uml_kmalloc(
 417                         gairesult->ai_addrlen, UM_GFP_KERNEL);
 418                 if (result->remote_addr == NULL)
 419                         goto cleanup;
 420                 result->remote_addr_size = gairesult->ai_addrlen;
 421                 memcpy(
 422                         result->remote_addr,
 423                         gairesult->ai_addr,
 424                         gairesult->ai_addrlen
 425                 );
 426         }
 427         freeaddrinfo(gairesult);
 428         return result;
 429 cleanup:
 430         if (gairesult != NULL)
 431                 freeaddrinfo(gairesult);
 432         printk(UM_KERN_ERR "user_init_socket: init failed, error %d", err);
 433         if (fd >= 0)
 434                 os_close_file(fd);
 435         if (result != NULL) {
 436                 kfree(result->remote_addr);
 437                 kfree(result);
 438         }
 439         return NULL;
 440 }
 441
 442 struct vector_fds *uml_vector_user_open(
 443         int unit,
 444         struct arglist *parsed
 445 )
 446 {
 447         char *transport;
 448
 449         if (parsed == NULL) {
 450                 printk(UM_KERN_ERR "no parsed config for unit %d\n", unit);
 451                 return NULL;
 452         }
 453         transport = uml_vector_fetch_arg(parsed, "transport");
 454         if (transport == NULL) {
 455                 printk(UM_KERN_ERR "missing transport for unit %d\n", unit);
 456                 return NULL;
 457         }
 458         if (strncmp(transport, TRANS_RAW, TRANS_RAW_LEN) == 0)
 459                 return user_init_raw_fds(parsed);
 460         if (strncmp(transport, TRANS_TAP, TRANS_TAP_LEN) == 0)
 461                 return user_init_tap_fds(parsed);
 462         if (strncmp(transport, TRANS_GRE, TRANS_GRE_LEN) == 0)
 463                 return user_init_socket_fds(parsed, ID_GRE);
 464         if (strncmp(transport, TRANS_L2TPV3, TRANS_L2TPV3_LEN) == 0)
 465                 return user_init_socket_fds(parsed, ID_L2TPV3);
 466         return NULL;
 467 }
 468
 469
 470 int uml_vector_sendmsg(int fd, void *hdr, int flags)
 471 {
 472         int n;
 473
 474         CATCH_EINTR(n = sendmsg(fd, (struct msghdr *) hdr,  flags));
 475         if ((n < 0) && (errno == EAGAIN))
 476                 return 0;
 477         if (n >= 0)
 478                 return n;
 479         else
 480                 return -errno;
 481 }
 482
 483 int uml_vector_recvmsg(int fd, void *hdr, int flags)
 484 {
 485         int n;
 486
 487         CATCH_EINTR(n = recvmsg(fd, (struct msghdr *) hdr,  flags));
 488         if ((n < 0) && (errno == EAGAIN))
 489                 return 0;
 490         if (n >= 0)
 491                 return n;
 492         else
 493                 return -errno;
 494 }
 495
 496 int uml_vector_writev(int fd, void *hdr, int iovcount)
 497 {
 498         int n;
 499
 500         CATCH_EINTR(n = writev(fd, (struct iovec *) hdr,  iovcount));
 501         if ((n < 0) && (errno == EAGAIN))
 502                 return 0;
 503         if (n >= 0)
 504                 return n;
 505         else
 506                 return -errno;
 507 }
 508
 509 int uml_vector_sendmmsg(
 510         int fd,
 511         void *msgvec,
 512         unsigned int vlen,
 513         unsigned int flags)
 514 {
 515         int n;
 516
 517         CATCH_EINTR(n = sendmmsg(fd, (struct mmsghdr *) msgvec, vlen, flags));
 518         if ((n < 0) && (errno == EAGAIN))
 519                 return 0;
 520         if (n >= 0)
 521                 return n;
 522         else
 523                 return -errno;
 524 }
 525
 526 int uml_vector_recvmmsg(
 527         int fd,
 528         void *msgvec,
 529         unsigned int vlen,
 530         unsigned int flags)
 531 {
 532         int n;
 533
 534         CATCH_EINTR(
 535                 n = recvmmsg(fd, (struct mmsghdr *) msgvec, vlen, flags, 0));
 536         if ((n < 0) && (errno == EAGAIN))
 537                 return 0;
 538         if (n >= 0)
 539                 return n;
 540         else
 541                 return -errno;
 542 }
 543 int uml_vector_attach_bpf(int fd, void *bpf, int bpf_len)
 544 {
 545         int err = setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_FILTER, bpf, bpf_len);
 546
 547         if (err < 0)
 548                 printk(KERN_ERR BPF_ATTACH_FAIL, bpf_len, fd, -errno);
 549         return err;
 550 }
 551
 552 #define DEFAULT_BPF_LEN 6
 553
 554 void *uml_vector_default_bpf(int fd, void *mac)
 555 {
 556         struct sock_filter *bpf;
 557         uint32_t *mac1 = (uint32_t *)(mac + 2);
 558         uint16_t *mac2 = (uint16_t *) mac;
 559         struct sock_fprog bpf_prog = {
 560                 .len = 6,
 561                 .filter = NULL,
 562         };
 563
 564         bpf = uml_kmalloc(
 565                 sizeof(struct sock_filter) * DEFAULT_BPF_LEN, UM_GFP_KERNEL);
 566         if (bpf != NULL) {
 567                 bpf_prog.filter = bpf;
 568                 /* ld   [8] */
 569                 bpf[0] = (struct sock_filter){ 0x20, 0, 0, 0x00000008 };
 570                 /* jeq  #0xMAC[2-6] jt 2 jf 5*/
 571                 bpf[1] = (struct sock_filter){ 0x15, 0, 3, ntohl(*mac1)};
 572                 /* ldh  [6] */
 573                 bpf[2] = (struct sock_filter){ 0x28, 0, 0, 0x00000006 };
 574                 /* jeq  #0xMAC[0-1] jt 4 jf 5 */
 575                 bpf[3] = (struct sock_filter){ 0x15, 0, 1, ntohs(*mac2)};
 576                 /* ret  #0 */
 577                 bpf[4] = (struct sock_filter){ 0x6, 0, 0, 0x00000000 };
 578                 /* ret  #0x40000 */
 579                 bpf[5] = (struct sock_filter){ 0x6, 0, 0, 0x00040000 };
 580                 if (uml_vector_attach_bpf(
 581                         fd, &bpf_prog, sizeof(struct sock_fprog)) < 0) {
 582                         kfree(bpf);
 583                         bpf = NULL;
 584                 }
 585         }
 586         return bpf;
 587 }
 588