net/ipv4/netfilter/ipt_CLUSTERIP.c

   1 /* Cluster IP hashmark target
   2  * (C) 2003-2004 by Harald Welte <laforge@netfilter.org>
   3  * based on ideas of Fabio Olive Leite <olive@unixforge.org>
   4  *
   5  * Development of this code funded by SuSE Linux AG, http://www.suse.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  */
  12 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/proc_fs.h>
  15 #include <linux/jhash.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/skbuff.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/ip.h>
  20 #include <linux/tcp.h>
  21 #include <linux/udp.h>
  22 #include <linux/icmp.h>
  23 #include <linux/if_arp.h>
  24 #include <linux/seq_file.h>
  25 #include <linux/refcount.h>
  26 #include <linux/netfilter_arp.h>
  27 #include <linux/netfilter/x_tables.h>
  28 #include <linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h>
  29 #include <linux/netfilter_ipv4/ipt_CLUSTERIP.h>
  30 #include <net/netfilter/nf_conntrack.h>
  31 #include <net/net_namespace.h>
  32 #include <net/netns/generic.h>
  33 #include <net/checksum.h>
  34 #include <net/ip.h>
  35
  36 #define CLUSTERIP_VERSION "0.8"
  37
  38 MODULE_LICENSE("GPL");
  39 MODULE_AUTHOR("Harald Welte <laforge@netfilter.org>");
  40 MODULE_DESCRIPTION("Xtables: CLUSTERIP target");
  41
  42 struct clusterip_config {
  43         struct list_head list;                  /* list of all configs */
  44         refcount_t refcount;                    /* reference count */
  45         refcount_t entries;                     /* number of entries/rules
  46                                                  * referencing us */
  47
  48         __be32 clusterip;                       /* the IP address */
  49         u_int8_t clustermac[ETH_ALEN];          /* the MAC address */
  50         int ifindex;                            /* device ifindex */
  51         u_int16_t num_total_nodes;              /* total number of nodes */
  52         unsigned long local_nodes;              /* node number array */
  53
  54 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  55         struct proc_dir_entry *pde;             /* proc dir entry */
  56 #endif
  57         enum clusterip_hashmode hash_mode;      /* which hashing mode */
  58         u_int32_t hash_initval;                 /* hash initialization */
  59         struct rcu_head rcu;
  60
  61         char ifname[IFNAMSIZ];                  /* device ifname */
  62         struct notifier_block notifier;         /* refresh c->ifindex in it */
  63 };
  64
  65 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  66 static const struct file_operations clusterip_proc_fops;
  67 #endif
  68
  69 static unsigned int clusterip_net_id __read_mostly;
  70
  71 struct clusterip_net {
  72         struct list_head configs;
  73         /* lock protects the configs list */
  74         spinlock_t lock;
  75
  76 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  77         struct proc_dir_entry *procdir;
  78 #endif
  79 };
  80
  81 static inline void
  82 clusterip_config_get(struct clusterip_config *c)
  83 {
  84         refcount_inc(&c->refcount);
  85 }
  86
  87
  88 static void clusterip_config_rcu_free(struct rcu_head *head)
  89 {
  90         kfree(container_of(head, struct clusterip_config, rcu));
  91 }
  92
  93 static inline void
  94 clusterip_config_put(struct clusterip_config *c)
  95 {
  96         if (refcount_dec_and_test(&c->refcount))
  97                 call_rcu_bh(&c->rcu, clusterip_config_rcu_free);
  98 }
  99
 100 /* decrease the count of entries using/referencing this config.  If last
 101  * entry(rule) is removed, remove the config from lists, but don't free it
 102  * yet, since proc-files could still be holding references */
 103 static inline void
 104 clusterip_config_entry_put(struct net *net, struct clusterip_config *c)
 105 {
 106         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 107
 108         local_bh_disable();
 109         if (refcount_dec_and_lock(&c->entries, &cn->lock)) {
 110                 list_del_rcu(&c->list);
 111                 spin_unlock(&cn->lock);
 112                 local_bh_enable();
 113
 114                 unregister_netdevice_notifier(&c->notifier);
 115
 116                 /* In case anyone still accesses the file, the open/close
 117                  * functions are also incrementing the refcount on their own,
 118                  * so it's safe to remove the entry even if it's in use. */
 119 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 120                 if (cn->procdir)
 121                         proc_remove(c->pde);
 122 #endif
 123                 return;
 124         }
 125         local_bh_enable();
 126 }
 127
 128 static struct clusterip_config *
 129 __clusterip_config_find(struct net *net, __be32 clusterip)
 130 {
 131         struct clusterip_config *c;
 132         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 133
 134         list_for_each_entry_rcu(c, &cn->configs, list) {
 135                 if (c->clusterip == clusterip)
 136                         return c;
 137         }
 138
 139         return NULL;
 140 }
 141
 142 static inline struct clusterip_config *
 143 clusterip_config_find_get(struct net *net, __be32 clusterip, int entry)
 144 {
 145         struct clusterip_config *c;
 146
 147         rcu_read_lock_bh();
 148         c = __clusterip_config_find(net, clusterip);
 149         if (c) {
 150 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 151                 if (!c->pde)
 152                         c = NULL;
 153                 else
 154 #endif
 155                 if (unlikely(!refcount_inc_not_zero(&c->refcount)))
 156                         c = NULL;
 157                 else if (entry)
 158                         refcount_inc(&c->entries);
 159         }
 160         rcu_read_unlock_bh();
 161
 162         return c;
 163 }
 164
 165 static void
 166 clusterip_config_init_nodelist(struct clusterip_config *c,
 167                                const struct ipt_clusterip_tgt_info *i)
 168 {
 169         int n;
 170
 171         for (n = 0; n < i->num_local_nodes; n++)
 172                 set_bit(i->local_nodes[n] - 1, &c->local_nodes);
 173 }
 174
 175 static int
 176 clusterip_netdev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event,
 177                        void *ptr)
 178 {
 179         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 180         struct clusterip_config *c;
 181
 182         c = container_of(this, struct clusterip_config, notifier);
 183         switch (event) {
 184         case NETDEV_REGISTER:
 185                 if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 186                         c->ifindex = dev->ifindex;
 187                         dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 188                 }
 189                 break;
 190         case NETDEV_UNREGISTER:
 191                 if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 192                         dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 193                         c->ifindex = -1;
 194                 }
 195                 break;
 196         case NETDEV_CHANGENAME:
 197                 if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 198                         c->ifindex = dev->ifindex;
 199                         dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 200                 } else if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 201                         dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 202                         c->ifindex = -1;
 203                 }
 204                 break;
 205         }
 206
 207         return NOTIFY_DONE;
 208 }
 209
 210 static struct clusterip_config *
 211 clusterip_config_init(struct net *net, const struct ipt_clusterip_tgt_info *i,
 212                       __be32 ip, const char *iniface)
 213 {
 214         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 215         struct clusterip_config *c;
 216         int err;
 217
 218         c = kzalloc(sizeof(*c), GFP_ATOMIC);
 219         if (!c)
 220                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 221
 222         strcpy(c->ifname, iniface);
 223         c->ifindex = -1;
 224         c->clusterip = ip;
 225         memcpy(&c->clustermac, &i->clustermac, ETH_ALEN);
 226         c->num_total_nodes = i->num_total_nodes;
 227         clusterip_config_init_nodelist(c, i);
 228         c->hash_mode = i->hash_mode;
 229         c->hash_initval = i->hash_initval;
 230         refcount_set(&c->refcount, 1);
 231         refcount_set(&c->entries, 1);
 232
 233         spin_lock_bh(&cn->lock);
 234         if (__clusterip_config_find(net, ip)) {
 235                 spin_unlock_bh(&cn->lock);
 236                 kfree(c);
 237
 238                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 239         }
 240
 241         list_add_rcu(&c->list, &cn->configs);
 242         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 243
 244 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 245         {
 246                 char buffer[16];
 247
 248                 /* create proc dir entry */
 249                 sprintf(buffer, "%pI4", &ip);
 250                 c->pde = proc_create_data(buffer, S_IWUSR|S_IRUSR,
 251                                           cn->procdir,
 252                                           &clusterip_proc_fops, c);
 253                 if (!c->pde) {
 254                         err = -ENOMEM;
 255                         goto err;
 256                 }
 257         }
 258 #endif
 259
 260         c->notifier.notifier_call = clusterip_netdev_event;
 261         err = register_netdevice_notifier(&c->notifier);
 262         if (!err)
 263                 return c;
 264
 265 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 266         proc_remove(c->pde);
 267 err:
 268 #endif
 269         spin_lock_bh(&cn->lock);
 270         list_del_rcu(&c->list);
 271         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 272         kfree(c);
 273
 274         return ERR_PTR(err);
 275 }
 276
 277 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 278 static int
 279 clusterip_add_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 280 {
 281
 282         if (nodenum == 0 ||
 283             nodenum > c->num_total_nodes)
 284                 return 1;
 285
 286         /* check if we already have this number in our bitfield */
 287         if (test_and_set_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 288                 return 1;
 289
 290         return 0;
 291 }
 292
 293 static bool
 294 clusterip_del_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 295 {
 296         if (nodenum == 0 ||
 297             nodenum > c->num_total_nodes)
 298                 return true;
 299
 300         if (test_and_clear_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 301                 return false;
 302
 303         return true;
 304 }
 305 #endif
 306
 307 static inline u_int32_t
 308 clusterip_hashfn(const struct sk_buff *skb,
 309                  const struct clusterip_config *config)
 310 {
 311         const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 312         unsigned long hashval;
 313         u_int16_t sport = 0, dport = 0;
 314         int poff;
 315
 316         poff = proto_ports_offset(iph->protocol);
 317         if (poff >= 0) {
 318                 const u_int16_t *ports;
 319                 u16 _ports[2];
 320
 321                 ports = skb_header_pointer(skb, iph->ihl * 4 + poff, 4, _ports);
 322                 if (ports) {
 323                         sport = ports[0];
 324                         dport = ports[1];
 325                 }
 326         } else {
 327                 net_info_ratelimited("unknown protocol %u\n", iph->protocol);
 328         }
 329
 330         switch (config->hash_mode) {
 331         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP:
 332                 hashval = jhash_1word(ntohl(iph->saddr),
 333                                       config->hash_initval);
 334                 break;
 335         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT:
 336                 hashval = jhash_2words(ntohl(iph->saddr), sport,
 337                                        config->hash_initval);
 338                 break;
 339         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT:
 340                 hashval = jhash_3words(ntohl(iph->saddr), sport, dport,
 341                                        config->hash_initval);
 342                 break;
 343         default:
 344                 /* to make gcc happy */
 345                 hashval = 0;
 346                 /* This cannot happen, unless the check function wasn't called
 347                  * at rule load time */
 348                 pr_info("unknown mode %u\n", config->hash_mode);
 349                 BUG();
 350                 break;
 351         }
 352
 353         /* node numbers are 1..n, not 0..n */
 354         return reciprocal_scale(hashval, config->num_total_nodes) + 1;
 355 }
 356
 357 static inline int
 358 clusterip_responsible(const struct clusterip_config *config, u_int32_t hash)
 359 {
 360         return test_bit(hash - 1, &config->local_nodes);
 361 }
 362
 363 /***********************************************************************
 364  * IPTABLES TARGET
 365  ***********************************************************************/
 366
 367 static unsigned int
 368 clusterip_tg(struct sk_buff *skb, const struct xt_action_param *par)
 369 {
 370         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 371         struct nf_conn *ct;
 372         enum ip_conntrack_info ctinfo;
 373         u_int32_t hash;
 374
 375         /* don't need to clusterip_config_get() here, since refcount
 376          * is only decremented by destroy() - and ip_tables guarantees
 377          * that the ->target() function isn't called after ->destroy() */
 378
 379         ct = nf_ct_get(skb, &ctinfo);
 380         if (ct == NULL)
 381                 return NF_DROP;
 382
 383         /* special case: ICMP error handling. conntrack distinguishes between
 384          * error messages (RELATED) and information requests (see below) */
 385         if (ip_hdr(skb)->protocol == IPPROTO_ICMP &&
 386             (ctinfo == IP_CT_RELATED ||
 387              ctinfo == IP_CT_RELATED_REPLY))
 388                 return XT_CONTINUE;
 389
 390         /* ip_conntrack_icmp guarantees us that we only have ICMP_ECHO,
 391          * TIMESTAMP, INFO_REQUEST or ADDRESS type icmp packets from here
 392          * on, which all have an ID field [relevant for hashing]. */
 393
 394         hash = clusterip_hashfn(skb, cipinfo->config);
 395
 396         switch (ctinfo) {
 397         case IP_CT_NEW:
 398                 ct->mark = hash;
 399                 break;
 400         case IP_CT_RELATED:
 401         case IP_CT_RELATED_REPLY:
 402                 /* FIXME: we don't handle expectations at the moment.
 403                  * They can arrive on a different node than
 404                  * the master connection (e.g. FTP passive mode) */
 405         case IP_CT_ESTABLISHED:
 406         case IP_CT_ESTABLISHED_REPLY:
 407                 break;
 408         default:                        /* Prevent gcc warnings */
 409                 break;
 410         }
 411
 412 #ifdef DEBUG
 413         nf_ct_dump_tuple_ip(&ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple);
 414 #endif
 415         pr_debug("hash=%u ct_hash=%u ", hash, ct->mark);
 416         if (!clusterip_responsible(cipinfo->config, hash)) {
 417                 pr_debug("not responsible\n");
 418                 return NF_DROP;
 419         }
 420         pr_debug("responsible\n");
 421
 422         /* despite being received via linklayer multicast, this is
 423          * actually a unicast IP packet. TCP doesn't like PACKET_MULTICAST */
 424         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 425
 426         return XT_CONTINUE;
 427 }
 428
 429 static int clusterip_tg_check(const struct xt_tgchk_param *par)
 430 {
 431         struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 432         const struct ipt_entry *e = par->entryinfo;
 433         struct clusterip_config *config;
 434         int ret, i;
 435
 436         if (par->nft_compat) {
 437                 pr_err("cannot use CLUSTERIP target from nftables compat\n");
 438                 return -EOPNOTSUPP;
 439         }
 440
 441         if (cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP &&
 442             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT &&
 443             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT) {
 444                 pr_info("unknown mode %u\n", cipinfo->hash_mode);
 445                 return -EINVAL;
 446
 447         }
 448         if (e->ip.dmsk.s_addr != htonl(0xffffffff) ||
 449             e->ip.dst.s_addr == 0) {
 450                 pr_info("Please specify destination IP\n");
 451                 return -EINVAL;
 452         }
 453         if (cipinfo->num_local_nodes > ARRAY_SIZE(cipinfo->local_nodes)) {
 454                 pr_info("bad num_local_nodes %u\n", cipinfo->num_local_nodes);
 455                 return -EINVAL;
 456         }
 457         for (i = 0; i < cipinfo->num_local_nodes; i++) {
 458                 if (cipinfo->local_nodes[i] - 1 >=
 459                     sizeof(config->local_nodes) * 8) {
 460                         pr_info("bad local_nodes[%d] %u\n",
 461                                 i, cipinfo->local_nodes[i]);
 462                         return -EINVAL;
 463                 }
 464         }
 465
 466         config = clusterip_config_find_get(par->net, e->ip.dst.s_addr, 1);
 467         if (!config) {
 468                 if (!(cipinfo->flags & CLUSTERIP_FLAG_NEW)) {
 469                         pr_info("no config found for %pI4, need 'new'\n",
 470                                 &e->ip.dst.s_addr);
 471                         return -EINVAL;
 472                 } else {
 473                         struct net_device *dev;
 474
 475                         if (e->ip.iniface[0] == '\0') {
 476                                 pr_info("Please specify an interface name\n");
 477                                 return -EINVAL;
 478                         }
 479
 480                         dev = dev_get_by_name(par->net, e->ip.iniface);
 481                         if (!dev) {
 482                                 pr_info("no such interface %s\n",
 483                                         e->ip.iniface);
 484                                 return -ENOENT;
 485                         }
 486                         dev_put(dev);
 487
 488                         config = clusterip_config_init(par->net, cipinfo,
 489                                                        e->ip.dst.s_addr,
 490                                                        e->ip.iniface);
 491                         if (IS_ERR(config))
 492                                 return PTR_ERR(config);
 493                 }
 494         }
 495         cipinfo->config = config;
 496
 497         ret = nf_ct_netns_get(par->net, par->family);
 498         if (ret < 0)
 499                 pr_info("cannot load conntrack support for proto=%u\n",
 500                         par->family);
 501
 502         if (!par->net->xt.clusterip_deprecated_warning) {
 503                 pr_info("ipt_CLUSTERIP is deprecated and it will removed soon, "
 504                         "use xt_cluster instead\n");
 505                 par->net->xt.clusterip_deprecated_warning = true;
 506         }
 507
 508         return ret;
 509 }
 510
 511 /* drop reference count of cluster config when rule is deleted */
 512 static void clusterip_tg_destroy(const struct xt_tgdtor_param *par)
 513 {
 514         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 515
 516         /* if no more entries are referencing the config, remove it
 517          * from the list and destroy the proc entry */
 518         clusterip_config_entry_put(par->net, cipinfo->config);
 519
 520         clusterip_config_put(cipinfo->config);
 521
 522         nf_ct_netns_put(par->net, par->family);
 523 }
 524
 525 #ifdef CONFIG_COMPAT
 526 struct compat_ipt_clusterip_tgt_info
 527 {
 528         u_int32_t       flags;
 529         u_int8_t        clustermac[6];
 530         u_int16_t       num_total_nodes;
 531         u_int16_t       num_local_nodes;
 532         u_int16_t       local_nodes[CLUSTERIP_MAX_NODES];
 533         u_int32_t       hash_mode;
 534         u_int32_t       hash_initval;
 535         compat_uptr_t   config;
 536 };
 537 #endif /* CONFIG_COMPAT */
 538
 539 static struct xt_target clusterip_tg_reg __read_mostly = {
 540         .name           = "CLUSTERIP",
 541         .family         = NFPROTO_IPV4,
 542         .target         = clusterip_tg,
 543         .checkentry     = clusterip_tg_check,
 544         .destroy        = clusterip_tg_destroy,
 545         .targetsize     = sizeof(struct ipt_clusterip_tgt_info),
 546         .usersize       = offsetof(struct ipt_clusterip_tgt_info, config),
 547 #ifdef CONFIG_COMPAT
 548         .compatsize     = sizeof(struct compat_ipt_clusterip_tgt_info),
 549 #endif /* CONFIG_COMPAT */
 550         .me             = THIS_MODULE
 551 };
 552
 553
 554 /***********************************************************************
 555  * ARP MANGLING CODE
 556  ***********************************************************************/
 557
 558 /* hardcoded for 48bit ethernet and 32bit ipv4 addresses */
 559 struct arp_payload {
 560         u_int8_t src_hw[ETH_ALEN];
 561         __be32 src_ip;
 562         u_int8_t dst_hw[ETH_ALEN];
 563         __be32 dst_ip;
 564 } __packed;
 565
 566 #ifdef DEBUG
 567 static void arp_print(struct arp_payload *payload)
 568 {
 569 #define HBUFFERLEN 30
 570         char hbuffer[HBUFFERLEN];
 571         int j, k;
 572
 573         for (k = 0, j = 0; k < HBUFFERLEN - 3 && j < ETH_ALEN; j++) {
 574                 hbuffer[k++] = hex_asc_hi(payload->src_hw[j]);
 575                 hbuffer[k++] = hex_asc_lo(payload->src_hw[j]);
 576                 hbuffer[k++] = ':';
 577         }
 578         hbuffer[--k] = '\0';
 579
 580         pr_debug("src %pI4@%s, dst %pI4\n",
 581                  &payload->src_ip, hbuffer, &payload->dst_ip);
 582 }
 583 #endif
 584
 585 static unsigned int
 586 arp_mangle(void *priv,
 587            struct sk_buff *skb,
 588            const struct nf_hook_state *state)
 589 {
 590         struct arphdr *arp = arp_hdr(skb);
 591         struct arp_payload *payload;
 592         struct clusterip_config *c;
 593         struct net *net = state->net;
 594
 595         /* we don't care about non-ethernet and non-ipv4 ARP */
 596         if (arp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) ||
 597             arp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 598             arp->ar_pln != 4 || arp->ar_hln != ETH_ALEN)
 599                 return NF_ACCEPT;
 600
 601         /* we only want to mangle arp requests and replies */
 602         if (arp->ar_op != htons(ARPOP_REPLY) &&
 603             arp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST))
 604                 return NF_ACCEPT;
 605
 606         payload = (void *)(arp+1);
 607
 608         /* if there is no clusterip configuration for the arp reply's
 609          * source ip, we don't want to mangle it */
 610         c = clusterip_config_find_get(net, payload->src_ip, 0);
 611         if (!c)
 612                 return NF_ACCEPT;
 613
 614         /* normally the linux kernel always replies to arp queries of
 615          * addresses on different interfacs.  However, in the CLUSTERIP case
 616          * this wouldn't work, since we didn't subscribe the mcast group on
 617          * other interfaces */
 618         if (c->ifindex != state->out->ifindex) {
 619                 pr_debug("not mangling arp reply on different interface: cip'%d'-skb'%d'\n",
 620                          c->ifindex, state->out->ifindex);
 621                 clusterip_config_put(c);
 622                 return NF_ACCEPT;
 623         }
 624
 625         /* mangle reply hardware address */
 626         memcpy(payload->src_hw, c->clustermac, arp->ar_hln);
 627
 628 #ifdef DEBUG
 629         pr_debug("mangled arp reply: ");
 630         arp_print(payload);
 631 #endif
 632
 633         clusterip_config_put(c);
 634
 635         return NF_ACCEPT;
 636 }
 637
 638 static const struct nf_hook_ops cip_arp_ops = {
 639         .hook = arp_mangle,
 640         .pf = NFPROTO_ARP,
 641         .hooknum = NF_ARP_OUT,
 642         .priority = -1
 643 };
 644
 645 /***********************************************************************
 646  * PROC DIR HANDLING
 647  ***********************************************************************/
 648
 649 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 650
 651 struct clusterip_seq_position {
 652         unsigned int pos;       /* position */
 653         unsigned int weight;    /* number of bits set == size */
 654         unsigned int bit;       /* current bit */
 655         unsigned long val;      /* current value */
 656 };
 657
 658 static void *clusterip_seq_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
 659 {
 660         struct clusterip_config *c = s->private;
 661         unsigned int weight;
 662         u_int32_t local_nodes;
 663         struct clusterip_seq_position *idx;
 664
 665         /* FIXME: possible race */
 666         local_nodes = c->local_nodes;
 667         weight = hweight32(local_nodes);
 668         if (*pos >= weight)
 669                 return NULL;
 670
 671         idx = kmalloc(sizeof(struct clusterip_seq_position), GFP_KERNEL);
 672         if (!idx)
 673                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 674
 675         idx->pos = *pos;
 676         idx->weight = weight;
 677         idx->bit = ffs(local_nodes);
 678         idx->val = local_nodes;
 679         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 680
 681         return idx;
 682 }
 683
 684 static void *clusterip_seq_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
 685 {
 686         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 687
 688         *pos = ++idx->pos;
 689         if (*pos >= idx->weight) {
 690                 kfree(v);
 691                 return NULL;
 692         }
 693         idx->bit = ffs(idx->val);
 694         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 695         return idx;
 696 }
 697
 698 static void clusterip_seq_stop(struct seq_file *s, void *v)
 699 {
 700         if (!IS_ERR(v))
 701                 kfree(v);
 702 }
 703
 704 static int clusterip_seq_show(struct seq_file *s, void *v)
 705 {
 706         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 707
 708         if (idx->pos != 0)
 709                 seq_putc(s, ',');
 710
 711         seq_printf(s, "%u", idx->bit);
 712
 713         if (idx->pos == idx->weight - 1)
 714                 seq_putc(s, '\n');
 715
 716         return 0;
 717 }
 718
 719 static const struct seq_operations clusterip_seq_ops = {
 720         .start  = clusterip_seq_start,
 721         .next   = clusterip_seq_next,
 722         .stop   = clusterip_seq_stop,
 723         .show   = clusterip_seq_show,
 724 };
 725
 726 static int clusterip_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
 727 {
 728         int ret = seq_open(file, &clusterip_seq_ops);
 729
 730         if (!ret) {
 731                 struct seq_file *sf = file->private_data;
 732                 struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 733
 734                 sf->private = c;
 735
 736                 clusterip_config_get(c);
 737         }
 738
 739         return ret;
 740 }
 741
 742 static int clusterip_proc_release(struct inode *inode, struct file *file)
 743 {
 744         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 745         int ret;
 746
 747         ret = seq_release(inode, file);
 748
 749         if (!ret)
 750                 clusterip_config_put(c);
 751
 752         return ret;
 753 }
 754
 755 static ssize_t clusterip_proc_write(struct file *file, const char __user *input,
 756                                 size_t size, loff_t *ofs)
 757 {
 758         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(file_inode(file));
 759 #define PROC_WRITELEN   10
 760         char buffer[PROC_WRITELEN+1];
 761         unsigned long nodenum;
 762         int rc;
 763
 764         if (size > PROC_WRITELEN)
 765                 return -EIO;
 766         if (copy_from_user(buffer, input, size))
 767                 return -EFAULT;
 768         buffer[size] = 0;
 769
 770         if (*buffer == '+') {
 771                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 772                 if (rc)
 773                         return rc;
 774                 if (clusterip_add_node(c, nodenum))
 775                         return -ENOMEM;
 776         } else if (*buffer == '-') {
 777                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 778                 if (rc)
 779                         return rc;
 780                 if (clusterip_del_node(c, nodenum))
 781                         return -ENOENT;
 782         } else
 783                 return -EIO;
 784
 785         return size;
 786 }
 787
 788 static const struct file_operations clusterip_proc_fops = {
 789         .open    = clusterip_proc_open,
 790         .read    = seq_read,
 791         .write   = clusterip_proc_write,
 792         .llseek  = seq_lseek,
 793         .release = clusterip_proc_release,
 794 };
 795
 796 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 797
 798 static int clusterip_net_init(struct net *net)
 799 {
 800         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 801         int ret;
 802
 803         INIT_LIST_HEAD(&cn->configs);
 804
 805         spin_lock_init(&cn->lock);
 806
 807         ret = nf_register_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 808         if (ret < 0)
 809                 return ret;
 810
 811 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 812         cn->procdir = proc_mkdir("ipt_CLUSTERIP", net->proc_net);
 813         if (!cn->procdir) {
 814                 nf_unregister_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 815                 pr_err("Unable to proc dir entry\n");
 816                 return -ENOMEM;
 817         }
 818 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 819
 820         return 0;
 821 }
 822
 823 static void clusterip_net_exit(struct net *net)
 824 {
 825         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 826 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 827         proc_remove(cn->procdir);
 828         cn->procdir = NULL;
 829 #endif
 830         nf_unregister_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 831         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&cn->configs));
 832 }
 833
 834 static struct pernet_operations clusterip_net_ops = {
 835         .init = clusterip_net_init,
 836         .exit = clusterip_net_exit,
 837         .id   = &clusterip_net_id,
 838         .size = sizeof(struct clusterip_net),
 839 };
 840
 841 static int __init clusterip_tg_init(void)
 842 {
 843         int ret;
 844
 845         ret = register_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 846         if (ret < 0)
 847                 return ret;
 848
 849         ret = xt_register_target(&clusterip_tg_reg);
 850         if (ret < 0)
 851                 goto cleanup_subsys;
 852
 853         pr_info("ClusterIP Version %s loaded successfully\n",
 854                 CLUSTERIP_VERSION);
 855
 856         return 0;
 857
 858 cleanup_subsys:
 859         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 860         return ret;
 861 }
 862
 863 static void __exit clusterip_tg_exit(void)
 864 {
 865         pr_info("ClusterIP Version %s unloading\n", CLUSTERIP_VERSION);
 866
 867         xt_unregister_target(&clusterip_tg_reg);
 868         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 869
 870         /* Wait for completion of call_rcu_bh()'s (clusterip_config_rcu_free) */
 871         rcu_barrier_bh();
 872 }
 873
 874 module_init(clusterip_tg_init);
 875 module_exit(clusterip_tg_exit);