xref: /linux/net/netfilter/nft_bitwise.c (revision f86fd32d)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (c) 2008-2009 Patrick McHardy <kaber@trash.net>
4  *
5  * Development of this code funded by Astaro AG (http://www.astaro.com/)
6  */
7 
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/init.h>
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/netlink.h>
12 #include <linux/netfilter.h>
13 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
14 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
15 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
16 #include <net/netfilter/nf_tables_offload.h>
17 
18 struct nft_bitwise {
19 	enum nft_registers	sreg:8;
20 	enum nft_registers	dreg:8;
21 	enum nft_bitwise_ops	op:8;
22 	u8			len;
23 	struct nft_data		mask;
24 	struct nft_data		xor;
25 	struct nft_data		data;
26 };
27 
28 static void nft_bitwise_eval_bool(u32 *dst, const u32 *src,
29 				  const struct nft_bitwise *priv)
30 {
31 	unsigned int i;
32 
33 	for (i = 0; i < DIV_ROUND_UP(priv->len, 4); i++)
34 		dst[i] = (src[i] & priv->mask.data[i]) ^ priv->xor.data[i];
35 }
36 
37 static void nft_bitwise_eval_lshift(u32 *dst, const u32 *src,
38 				    const struct nft_bitwise *priv)
39 {
40 	u32 shift = priv->data.data[0];
41 	unsigned int i;
42 	u32 carry = 0;
43 
44 	for (i = DIV_ROUND_UP(priv->len, sizeof(u32)); i > 0; i--) {
45 		dst[i - 1] = (src[i - 1] << shift) | carry;
46 		carry = src[i - 1] >> (BITS_PER_TYPE(u32) - shift);
47 	}
48 }
49 
50 static void nft_bitwise_eval_rshift(u32 *dst, const u32 *src,
51 				    const struct nft_bitwise *priv)
52 {
53 	u32 shift = priv->data.data[0];
54 	unsigned int i;
55 	u32 carry = 0;
56 
57 	for (i = 0; i < DIV_ROUND_UP(priv->len, sizeof(u32)); i++) {
58 		dst[i] = carry | (src[i] >> shift);
59 		carry = src[i] << (BITS_PER_TYPE(u32) - shift);
60 	}
61 }
62 
63 void nft_bitwise_eval(const struct nft_expr *expr,
64 		      struct nft_regs *regs, const struct nft_pktinfo *pkt)
65 {
66 	const struct nft_bitwise *priv = nft_expr_priv(expr);
67 	const u32 *src = &regs->data[priv->sreg];
68 	u32 *dst = &regs->data[priv->dreg];
69 
70 	switch (priv->op) {
71 	case NFT_BITWISE_BOOL:
72 		nft_bitwise_eval_bool(dst, src, priv);
73 		break;
74 	case NFT_BITWISE_LSHIFT:
75 		nft_bitwise_eval_lshift(dst, src, priv);
76 		break;
77 	case NFT_BITWISE_RSHIFT:
78 		nft_bitwise_eval_rshift(dst, src, priv);
79 		break;
80 	}
81 }
82 
83 static const struct nla_policy nft_bitwise_policy[NFTA_BITWISE_MAX + 1] = {
84 	[NFTA_BITWISE_SREG]	= { .type = NLA_U32 },
85 	[NFTA_BITWISE_DREG]	= { .type = NLA_U32 },
86 	[NFTA_BITWISE_LEN]	= { .type = NLA_U32 },
87 	[NFTA_BITWISE_MASK]	= { .type = NLA_NESTED },
88 	[NFTA_BITWISE_XOR]	= { .type = NLA_NESTED },
89 	[NFTA_BITWISE_OP]	= { .type = NLA_U32 },
90 	[NFTA_BITWISE_DATA]	= { .type = NLA_NESTED },
91 };
92 
93 static int nft_bitwise_init_bool(struct nft_bitwise *priv,
94 				 const struct nlattr *const tb[])
95 {
96 	struct nft_data_desc d1, d2;
97 	int err;
98 
99 	if (tb[NFTA_BITWISE_DATA])
100 		return -EINVAL;
101 
102 	if (!tb[NFTA_BITWISE_MASK] ||
103 	    !tb[NFTA_BITWISE_XOR])
104 		return -EINVAL;
105 
106 	err = nft_data_init(NULL, &priv->mask, sizeof(priv->mask), &d1,
107 			    tb[NFTA_BITWISE_MASK]);
108 	if (err < 0)
109 		return err;
110 	if (d1.type != NFT_DATA_VALUE || d1.len != priv->len) {
111 		err = -EINVAL;
112 		goto err1;
113 	}
114 
115 	err = nft_data_init(NULL, &priv->xor, sizeof(priv->xor), &d2,
116 			    tb[NFTA_BITWISE_XOR]);
117 	if (err < 0)
118 		goto err1;
119 	if (d2.type != NFT_DATA_VALUE || d2.len != priv->len) {
120 		err = -EINVAL;
121 		goto err2;
122 	}
123 
124 	return 0;
125 err2:
126 	nft_data_release(&priv->xor, d2.type);
127 err1:
128 	nft_data_release(&priv->mask, d1.type);
129 	return err;
130 }
131 
132 static int nft_bitwise_init_shift(struct nft_bitwise *priv,
133 				  const struct nlattr *const tb[])
134 {
135 	struct nft_data_desc d;
136 	int err;
137 
138 	if (tb[NFTA_BITWISE_MASK] ||
139 	    tb[NFTA_BITWISE_XOR])
140 		return -EINVAL;
141 
142 	if (!tb[NFTA_BITWISE_DATA])
143 		return -EINVAL;
144 
145 	err = nft_data_init(NULL, &priv->data, sizeof(priv->data), &d,
146 			    tb[NFTA_BITWISE_DATA]);
147 	if (err < 0)
148 		return err;
149 	if (d.type != NFT_DATA_VALUE || d.len != sizeof(u32) ||
150 	    priv->data.data[0] >= BITS_PER_TYPE(u32)) {
151 		nft_data_release(&priv->data, d.type);
152 		return -EINVAL;
153 	}
154 
155 	return 0;
156 }
157 
158 static int nft_bitwise_init(const struct nft_ctx *ctx,
159 			    const struct nft_expr *expr,
160 			    const struct nlattr * const tb[])
161 {
162 	struct nft_bitwise *priv = nft_expr_priv(expr);
163 	u32 len;
164 	int err;
165 
166 	if (!tb[NFTA_BITWISE_SREG] ||
167 	    !tb[NFTA_BITWISE_DREG] ||
168 	    !tb[NFTA_BITWISE_LEN])
169 		return -EINVAL;
170 
171 	err = nft_parse_u32_check(tb[NFTA_BITWISE_LEN], U8_MAX, &len);
172 	if (err < 0)
173 		return err;
174 
175 	priv->len = len;
176 
177 	priv->sreg = nft_parse_register(tb[NFTA_BITWISE_SREG]);
178 	err = nft_validate_register_load(priv->sreg, priv->len);
179 	if (err < 0)
180 		return err;
181 
182 	priv->dreg = nft_parse_register(tb[NFTA_BITWISE_DREG]);
183 	err = nft_validate_register_store(ctx, priv->dreg, NULL,
184 					  NFT_DATA_VALUE, priv->len);
185 	if (err < 0)
186 		return err;
187 
188 	if (tb[NFTA_BITWISE_OP]) {
189 		priv->op = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_BITWISE_OP]));
190 		switch (priv->op) {
191 		case NFT_BITWISE_BOOL:
192 		case NFT_BITWISE_LSHIFT:
193 		case NFT_BITWISE_RSHIFT:
194 			break;
195 		default:
196 			return -EOPNOTSUPP;
197 		}
198 	} else {
199 		priv->op = NFT_BITWISE_BOOL;
200 	}
201 
202 	switch(priv->op) {
203 	case NFT_BITWISE_BOOL:
204 		err = nft_bitwise_init_bool(priv, tb);
205 		break;
206 	case NFT_BITWISE_LSHIFT:
207 	case NFT_BITWISE_RSHIFT:
208 		err = nft_bitwise_init_shift(priv, tb);
209 		break;
210 	}
211 
212 	return err;
213 }
214 
215 static int nft_bitwise_dump_bool(struct sk_buff *skb,
216 				 const struct nft_bitwise *priv)
217 {
218 	if (nft_data_dump(skb, NFTA_BITWISE_MASK, &priv->mask,
219 			  NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
220 		return -1;
221 
222 	if (nft_data_dump(skb, NFTA_BITWISE_XOR, &priv->xor,
223 			  NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
224 		return -1;
225 
226 	return 0;
227 }
228 
229 static int nft_bitwise_dump_shift(struct sk_buff *skb,
230 				  const struct nft_bitwise *priv)
231 {
232 	if (nft_data_dump(skb, NFTA_BITWISE_DATA, &priv->data,
233 			  NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32)) < 0)
234 		return -1;
235 	return 0;
236 }
237 
238 static int nft_bitwise_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
239 {
240 	const struct nft_bitwise *priv = nft_expr_priv(expr);
241 	int err = 0;
242 
243 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_BITWISE_SREG, priv->sreg))
244 		return -1;
245 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_BITWISE_DREG, priv->dreg))
246 		return -1;
247 	if (nla_put_be32(skb, NFTA_BITWISE_LEN, htonl(priv->len)))
248 		return -1;
249 	if (nla_put_be32(skb, NFTA_BITWISE_OP, htonl(priv->op)))
250 		return -1;
251 
252 	switch (priv->op) {
253 	case NFT_BITWISE_BOOL:
254 		err = nft_bitwise_dump_bool(skb, priv);
255 		break;
256 	case NFT_BITWISE_LSHIFT:
257 	case NFT_BITWISE_RSHIFT:
258 		err = nft_bitwise_dump_shift(skb, priv);
259 		break;
260 	}
261 
262 	return err;
263 }
264 
265 static struct nft_data zero;
266 
267 static int nft_bitwise_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
268 			       struct nft_flow_rule *flow,
269 			       const struct nft_expr *expr)
270 {
271 	const struct nft_bitwise *priv = nft_expr_priv(expr);
272 	struct nft_offload_reg *reg = &ctx->regs[priv->dreg];
273 
274 	if (priv->op != NFT_BITWISE_BOOL)
275 		return -EOPNOTSUPP;
276 
277 	if (memcmp(&priv->xor, &zero, sizeof(priv->xor)) ||
278 	    priv->sreg != priv->dreg || priv->len != reg->len)
279 		return -EOPNOTSUPP;
280 
281 	memcpy(&reg->mask, &priv->mask, sizeof(priv->mask));
282 
283 	return 0;
284 }
285 
286 static const struct nft_expr_ops nft_bitwise_ops = {
287 	.type		= &nft_bitwise_type,
288 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_bitwise)),
289 	.eval		= nft_bitwise_eval,
290 	.init		= nft_bitwise_init,
291 	.dump		= nft_bitwise_dump,
292 	.offload	= nft_bitwise_offload,
293 };
294 
295 struct nft_expr_type nft_bitwise_type __read_mostly = {
296 	.name		= "bitwise",
297 	.ops		= &nft_bitwise_ops,
298 	.policy		= nft_bitwise_policy,
299 	.maxattr	= NFTA_BITWISE_MAX,
300 	.owner		= THIS_MODULE,
301 };
302