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                 /* In case anyone still accesses the file, the open/close
 111                  * functions are also incrementing the refcount on their own,
 112                  * so it's safe to remove the entry even if it's in use. */
 113 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 114                 if (cn->procdir)
 115                         proc_remove(c->pde);
 116 #endif
 117                 list_del_rcu(&c->list);
 118                 spin_unlock(&cn->lock);
 119                 local_bh_enable();
 120
 121                 unregister_netdevice_notifier(&c->notifier);
 122
 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                         if (unlikely(!refcount_inc_not_zero(&c->entries))) {
 159                                 clusterip_config_put(c);
 160                                 c = NULL;
 161                         }
 162                 }
 163         }
 164         rcu_read_unlock_bh();
 165
 166         return c;
 167 }
 168
 169 static void
 170 clusterip_config_init_nodelist(struct clusterip_config *c,
 171                                const struct ipt_clusterip_tgt_info *i)
 172 {
 173         int n;
 174
 175         for (n = 0; n < i->num_local_nodes; n++)
 176                 set_bit(i->local_nodes[n] - 1, &c->local_nodes);
 177 }
 178
 179 static int
 180 clusterip_netdev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event,
 181                        void *ptr)
 182 {
 183         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 184         struct clusterip_config *c;
 185
 186         c = container_of(this, struct clusterip_config, notifier);
 187         switch (event) {
 188         case NETDEV_REGISTER:
 189                 if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 190                         c->ifindex = dev->ifindex;
 191                         dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 192                 }
 193                 break;
 194         case NETDEV_UNREGISTER:
 195                 if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 196                         dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 197                         c->ifindex = -1;
 198                 }
 199                 break;
 200         case NETDEV_CHANGENAME:
 201                 if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 202                         c->ifindex = dev->ifindex;
 203                         dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 204                 } else if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 205                         dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 206                         c->ifindex = -1;
 207                 }
 208                 break;
 209         }
 210
 211         return NOTIFY_DONE;
 212 }
 213
 214 static struct clusterip_config *
 215 clusterip_config_init(struct net *net, const struct ipt_clusterip_tgt_info *i,
 216                       __be32 ip, const char *iniface)
 217 {
 218         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 219         struct clusterip_config *c;
 220         int err;
 221
 222         c = kzalloc(sizeof(*c), GFP_ATOMIC);
 223         if (!c)
 224                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 225
 226         strcpy(c->ifname, iniface);
 227         c->ifindex = -1;
 228         c->clusterip = ip;
 229         memcpy(&c->clustermac, &i->clustermac, ETH_ALEN);
 230         c->num_total_nodes = i->num_total_nodes;
 231         clusterip_config_init_nodelist(c, i);
 232         c->hash_mode = i->hash_mode;
 233         c->hash_initval = i->hash_initval;
 234         refcount_set(&c->refcount, 1);
 235
 236         spin_lock_bh(&cn->lock);
 237         if (__clusterip_config_find(net, ip)) {
 238                 spin_unlock_bh(&cn->lock);
 239                 kfree(c);
 240
 241                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 242         }
 243
 244         list_add_rcu(&c->list, &cn->configs);
 245         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 246
 247 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 248         {
 249                 char buffer[16];
 250
 251                 /* create proc dir entry */
 252                 sprintf(buffer, "%pI4", &ip);
 253                 c->pde = proc_create_data(buffer, 0600,
 254                                           cn->procdir,
 255                                           &clusterip_proc_fops, c);
 256                 if (!c->pde) {
 257                         err = -ENOMEM;
 258                         goto err;
 259                 }
 260         }
 261 #endif
 262
 263         c->notifier.notifier_call = clusterip_netdev_event;
 264         err = register_netdevice_notifier(&c->notifier);
 265         if (!err) {
 266                 refcount_set(&c->entries, 1);
 267                 return c;
 268         }
 269
 270 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 271         proc_remove(c->pde);
 272 err:
 273 #endif
 274         spin_lock_bh(&cn->lock);
 275         list_del_rcu(&c->list);
 276         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 277         clusterip_config_put(c);
 278
 279         return ERR_PTR(err);
 280 }
 281
 282 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 283 static int
 284 clusterip_add_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 285 {
 286
 287         if (nodenum == 0 ||
 288             nodenum > c->num_total_nodes)
 289                 return 1;
 290
 291         /* check if we already have this number in our bitfield */
 292         if (test_and_set_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 293                 return 1;
 294
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 static bool
 299 clusterip_del_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 300 {
 301         if (nodenum == 0 ||
 302             nodenum > c->num_total_nodes)
 303                 return true;
 304
 305         if (test_and_clear_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 306                 return false;
 307
 308         return true;
 309 }
 310 #endif
 311
 312 static inline u_int32_t
 313 clusterip_hashfn(const struct sk_buff *skb,
 314                  const struct clusterip_config *config)
 315 {
 316         const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 317         unsigned long hashval;
 318         u_int16_t sport = 0, dport = 0;
 319         int poff;
 320
 321         poff = proto_ports_offset(iph->protocol);
 322         if (poff >= 0) {
 323                 const u_int16_t *ports;
 324                 u16 _ports[2];
 325
 326                 ports = skb_header_pointer(skb, iph->ihl * 4 + poff, 4, _ports);
 327                 if (ports) {
 328                         sport = ports[0];
 329                         dport = ports[1];
 330                 }
 331         } else {
 332                 net_info_ratelimited("unknown protocol %u\n", iph->protocol);
 333         }
 334
 335         switch (config->hash_mode) {
 336         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP:
 337                 hashval = jhash_1word(ntohl(iph->saddr),
 338                                       config->hash_initval);
 339                 break;
 340         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT:
 341                 hashval = jhash_2words(ntohl(iph->saddr), sport,
 342                                        config->hash_initval);
 343                 break;
 344         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT:
 345                 hashval = jhash_3words(ntohl(iph->saddr), sport, dport,
 346                                        config->hash_initval);
 347                 break;
 348         default:
 349                 /* to make gcc happy */
 350                 hashval = 0;
 351                 /* This cannot happen, unless the check function wasn't called
 352                  * at rule load time */
 353                 pr_info("unknown mode %u\n", config->hash_mode);
 354                 BUG();
 355                 break;
 356         }
 357
 358         /* node numbers are 1..n, not 0..n */
 359         return reciprocal_scale(hashval, config->num_total_nodes) + 1;
 360 }
 361
 362 static inline int
 363 clusterip_responsible(const struct clusterip_config *config, u_int32_t hash)
 364 {
 365         return test_bit(hash - 1, &config->local_nodes);
 366 }
 367
 368 /***********************************************************************
 369  * IPTABLES TARGET
 370  ***********************************************************************/
 371
 372 static unsigned int
 373 clusterip_tg(struct sk_buff *skb, const struct xt_action_param *par)
 374 {
 375         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 376         struct nf_conn *ct;
 377         enum ip_conntrack_info ctinfo;
 378         u_int32_t hash;
 379
 380         /* don't need to clusterip_config_get() here, since refcount
 381          * is only decremented by destroy() - and ip_tables guarantees
 382          * that the ->target() function isn't called after ->destroy() */
 383
 384         ct = nf_ct_get(skb, &ctinfo);
 385         if (ct == NULL)
 386                 return NF_DROP;
 387
 388         /* special case: ICMP error handling. conntrack distinguishes between
 389          * error messages (RELATED) and information requests (see below) */
 390         if (ip_hdr(skb)->protocol == IPPROTO_ICMP &&
 391             (ctinfo == IP_CT_RELATED ||
 392              ctinfo == IP_CT_RELATED_REPLY))
 393                 return XT_CONTINUE;
 394
 395         /* ip_conntrack_icmp guarantees us that we only have ICMP_ECHO,
 396          * TIMESTAMP, INFO_REQUEST or ADDRESS type icmp packets from here
 397          * on, which all have an ID field [relevant for hashing]. */
 398
 399         hash = clusterip_hashfn(skb, cipinfo->config);
 400
 401         switch (ctinfo) {
 402         case IP_CT_NEW:
 403                 ct->mark = hash;
 404                 break;
 405         case IP_CT_RELATED:
 406         case IP_CT_RELATED_REPLY:
 407                 /* FIXME: we don't handle expectations at the moment.
 408                  * They can arrive on a different node than
 409                  * the master connection (e.g. FTP passive mode) */
 410         case IP_CT_ESTABLISHED:
 411         case IP_CT_ESTABLISHED_REPLY:
 412                 break;
 413         default:                        /* Prevent gcc warnings */
 414                 break;
 415         }
 416
 417 #ifdef DEBUG
 418         nf_ct_dump_tuple_ip(&ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple);
 419 #endif
 420         pr_debug("hash=%u ct_hash=%u ", hash, ct->mark);
 421         if (!clusterip_responsible(cipinfo->config, hash)) {
 422                 pr_debug("not responsible\n");
 423                 return NF_DROP;
 424         }
 425         pr_debug("responsible\n");
 426
 427         /* despite being received via linklayer multicast, this is
 428          * actually a unicast IP packet. TCP doesn't like PACKET_MULTICAST */
 429         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 430
 431         return XT_CONTINUE;
 432 }
 433
 434 static int clusterip_tg_check(const struct xt_tgchk_param *par)
 435 {
 436         struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 437         const struct ipt_entry *e = par->entryinfo;
 438         struct clusterip_config *config;
 439         int ret, i;
 440
 441         if (par->nft_compat) {
 442                 pr_err("cannot use CLUSTERIP target from nftables compat\n");
 443                 return -EOPNOTSUPP;
 444         }
 445
 446         if (cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP &&
 447             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT &&
 448             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT) {
 449                 pr_info("unknown mode %u\n", cipinfo->hash_mode);
 450                 return -EINVAL;
 451
 452         }
 453         if (e->ip.dmsk.s_addr != htonl(0xffffffff) ||
 454             e->ip.dst.s_addr == 0) {
 455                 pr_info("Please specify destination IP\n");
 456                 return -EINVAL;
 457         }
 458         if (cipinfo->num_local_nodes > ARRAY_SIZE(cipinfo->local_nodes)) {
 459                 pr_info("bad num_local_nodes %u\n", cipinfo->num_local_nodes);
 460                 return -EINVAL;
 461         }
 462         for (i = 0; i < cipinfo->num_local_nodes; i++) {
 463                 if (cipinfo->local_nodes[i] - 1 >=
 464                     sizeof(config->local_nodes) * 8) {
 465                         pr_info("bad local_nodes[%d] %u\n",
 466                                 i, cipinfo->local_nodes[i]);
 467                         return -EINVAL;
 468                 }
 469         }
 470
 471         config = clusterip_config_find_get(par->net, e->ip.dst.s_addr, 1);
 472         if (!config) {
 473                 if (!(cipinfo->flags & CLUSTERIP_FLAG_NEW)) {
 474                         pr_info("no config found for %pI4, need 'new'\n",
 475                                 &e->ip.dst.s_addr);
 476                         return -EINVAL;
 477                 } else {
 478                         struct net_device *dev;
 479
 480                         if (e->ip.iniface[0] == '\0') {
 481                                 pr_info("Please specify an interface name\n");
 482                                 return -EINVAL;
 483                         }
 484
 485                         dev = dev_get_by_name(par->net, e->ip.iniface);
 486                         if (!dev) {
 487                                 pr_info("no such interface %s\n",
 488                                         e->ip.iniface);
 489                                 return -ENOENT;
 490                         }
 491                         dev_put(dev);
 492
 493                         config = clusterip_config_init(par->net, cipinfo,
 494                                                        e->ip.dst.s_addr,
 495                                                        e->ip.iniface);
 496                         if (IS_ERR(config))
 497                                 return PTR_ERR(config);
 498                 }
 499         }
 500
 501         ret = nf_ct_netns_get(par->net, par->family);
 502         if (ret < 0) {
 503                 pr_info("cannot load conntrack support for proto=%u\n",
 504                         par->family);
 505                 clusterip_config_entry_put(par->net, config);
 506                 clusterip_config_put(config);
 507                 return ret;
 508         }
 509
 510         if (!par->net->xt.clusterip_deprecated_warning) {
 511                 pr_info("ipt_CLUSTERIP is deprecated and it will removed soon, "
 512                         "use xt_cluster instead\n");
 513                 par->net->xt.clusterip_deprecated_warning = true;
 514         }
 515
 516         cipinfo->config = config;
 517         return ret;
 518 }
 519
 520 /* drop reference count of cluster config when rule is deleted */
 521 static void clusterip_tg_destroy(const struct xt_tgdtor_param *par)
 522 {
 523         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 524
 525         /* if no more entries are referencing the config, remove it
 526          * from the list and destroy the proc entry */
 527         clusterip_config_entry_put(par->net, cipinfo->config);
 528
 529         clusterip_config_put(cipinfo->config);
 530
 531         nf_ct_netns_put(par->net, par->family);
 532 }
 533
 534 #ifdef CONFIG_COMPAT
 535 struct compat_ipt_clusterip_tgt_info
 536 {
 537         u_int32_t       flags;
 538         u_int8_t        clustermac[6];
 539         u_int16_t       num_total_nodes;
 540         u_int16_t       num_local_nodes;
 541         u_int16_t       local_nodes[CLUSTERIP_MAX_NODES];
 542         u_int32_t       hash_mode;
 543         u_int32_t       hash_initval;
 544         compat_uptr_t   config;
 545 };
 546 #endif /* CONFIG_COMPAT */
 547
 548 static struct xt_target clusterip_tg_reg __read_mostly = {
 549         .name           = "CLUSTERIP",
 550         .family         = NFPROTO_IPV4,
 551         .target         = clusterip_tg,
 552         .checkentry     = clusterip_tg_check,
 553         .destroy        = clusterip_tg_destroy,
 554         .targetsize     = sizeof(struct ipt_clusterip_tgt_info),
 555         .usersize       = offsetof(struct ipt_clusterip_tgt_info, config),
 556 #ifdef CONFIG_COMPAT
 557         .compatsize     = sizeof(struct compat_ipt_clusterip_tgt_info),
 558 #endif /* CONFIG_COMPAT */
 559         .me             = THIS_MODULE
 560 };
 561
 562
 563 /***********************************************************************
 564  * ARP MANGLING CODE
 565  ***********************************************************************/
 566
 567 /* hardcoded for 48bit ethernet and 32bit ipv4 addresses */
 568 struct arp_payload {
 569         u_int8_t src_hw[ETH_ALEN];
 570         __be32 src_ip;
 571         u_int8_t dst_hw[ETH_ALEN];
 572         __be32 dst_ip;
 573 } __packed;
 574
 575 #ifdef DEBUG
 576 static void arp_print(struct arp_payload *payload)
 577 {
 578 #define HBUFFERLEN 30
 579         char hbuffer[HBUFFERLEN];
 580         int j, k;
 581
 582         for (k = 0, j = 0; k < HBUFFERLEN - 3 && j < ETH_ALEN; j++) {
 583                 hbuffer[k++] = hex_asc_hi(payload->src_hw[j]);
 584                 hbuffer[k++] = hex_asc_lo(payload->src_hw[j]);
 585                 hbuffer[k++] = ':';
 586         }
 587         hbuffer[--k] = '\0';
 588
 589         pr_debug("src %pI4@%s, dst %pI4\n",
 590                  &payload->src_ip, hbuffer, &payload->dst_ip);
 591 }
 592 #endif
 593
 594 static unsigned int
 595 arp_mangle(void *priv,
 596            struct sk_buff *skb,
 597            const struct nf_hook_state *state)
 598 {
 599         struct arphdr *arp = arp_hdr(skb);
 600         struct arp_payload *payload;
 601         struct clusterip_config *c;
 602         struct net *net = state->net;
 603
 604         /* we don't care about non-ethernet and non-ipv4 ARP */
 605         if (arp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) ||
 606             arp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 607             arp->ar_pln != 4 || arp->ar_hln != ETH_ALEN)
 608                 return NF_ACCEPT;
 609
 610         /* we only want to mangle arp requests and replies */
 611         if (arp->ar_op != htons(ARPOP_REPLY) &&
 612             arp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST))
 613                 return NF_ACCEPT;
 614
 615         payload = (void *)(arp+1);
 616
 617         /* if there is no clusterip configuration for the arp reply's
 618          * source ip, we don't want to mangle it */
 619         c = clusterip_config_find_get(net, payload->src_ip, 0);
 620         if (!c)
 621                 return NF_ACCEPT;
 622
 623         /* normally the linux kernel always replies to arp queries of
 624          * addresses on different interfacs.  However, in the CLUSTERIP case
 625          * this wouldn't work, since we didn't subscribe the mcast group on
 626          * other interfaces */
 627         if (c->ifindex != state->out->ifindex) {
 628                 pr_debug("not mangling arp reply on different interface: cip'%d'-skb'%d'\n",
 629                          c->ifindex, state->out->ifindex);
 630                 clusterip_config_put(c);
 631                 return NF_ACCEPT;
 632         }
 633
 634         /* mangle reply hardware address */
 635         memcpy(payload->src_hw, c->clustermac, arp->ar_hln);
 636
 637 #ifdef DEBUG
 638         pr_debug("mangled arp reply: ");
 639         arp_print(payload);
 640 #endif
 641
 642         clusterip_config_put(c);
 643
 644         return NF_ACCEPT;
 645 }
 646
 647 static const struct nf_hook_ops cip_arp_ops = {
 648         .hook = arp_mangle,
 649         .pf = NFPROTO_ARP,
 650         .hooknum = NF_ARP_OUT,
 651         .priority = -1
 652 };
 653
 654 /***********************************************************************
 655  * PROC DIR HANDLING
 656  ***********************************************************************/
 657
 658 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 659
 660 struct clusterip_seq_position {
 661         unsigned int pos;       /* position */
 662         unsigned int weight;    /* number of bits set == size */
 663         unsigned int bit;       /* current bit */
 664         unsigned long val;      /* current value */
 665 };
 666
 667 static void *clusterip_seq_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
 668 {
 669         struct clusterip_config *c = s->private;
 670         unsigned int weight;
 671         u_int32_t local_nodes;
 672         struct clusterip_seq_position *idx;
 673
 674         /* FIXME: possible race */
 675         local_nodes = c->local_nodes;
 676         weight = hweight32(local_nodes);
 677         if (*pos >= weight)
 678                 return NULL;
 679
 680         idx = kmalloc(sizeof(struct clusterip_seq_position), GFP_KERNEL);
 681         if (!idx)
 682                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 683
 684         idx->pos = *pos;
 685         idx->weight = weight;
 686         idx->bit = ffs(local_nodes);
 687         idx->val = local_nodes;
 688         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 689
 690         return idx;
 691 }
 692
 693 static void *clusterip_seq_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
 694 {
 695         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 696
 697         *pos = ++idx->pos;
 698         if (*pos >= idx->weight) {
 699                 kfree(v);
 700                 return NULL;
 701         }
 702         idx->bit = ffs(idx->val);
 703         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 704         return idx;
 705 }
 706
 707 static void clusterip_seq_stop(struct seq_file *s, void *v)
 708 {
 709         if (!IS_ERR(v))
 710                 kfree(v);
 711 }
 712
 713 static int clusterip_seq_show(struct seq_file *s, void *v)
 714 {
 715         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 716
 717         if (idx->pos != 0)
 718                 seq_putc(s, ',');
 719
 720         seq_printf(s, "%u", idx->bit);
 721
 722         if (idx->pos == idx->weight - 1)
 723                 seq_putc(s, '\n');
 724
 725         return 0;
 726 }
 727
 728 static const struct seq_operations clusterip_seq_ops = {
 729         .start  = clusterip_seq_start,
 730         .next   = clusterip_seq_next,
 731         .stop   = clusterip_seq_stop,
 732         .show   = clusterip_seq_show,
 733 };
 734
 735 static int clusterip_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
 736 {
 737         int ret = seq_open(file, &clusterip_seq_ops);
 738
 739         if (!ret) {
 740                 struct seq_file *sf = file->private_data;
 741                 struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 742
 743                 sf->private = c;
 744
 745                 clusterip_config_get(c);
 746         }
 747
 748         return ret;
 749 }
 750
 751 static int clusterip_proc_release(struct inode *inode, struct file *file)
 752 {
 753         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 754         int ret;
 755
 756         ret = seq_release(inode, file);
 757
 758         if (!ret)
 759                 clusterip_config_put(c);
 760
 761         return ret;
 762 }
 763
 764 static ssize_t clusterip_proc_write(struct file *file, const char __user *input,
 765                                 size_t size, loff_t *ofs)
 766 {
 767         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(file_inode(file));
 768 #define PROC_WRITELEN   10
 769         char buffer[PROC_WRITELEN+1];
 770         unsigned long nodenum;
 771         int rc;
 772
 773         if (size > PROC_WRITELEN)
 774                 return -EIO;
 775         if (copy_from_user(buffer, input, size))
 776                 return -EFAULT;
 777         buffer[size] = 0;
 778
 779         if (*buffer == '+') {
 780                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 781                 if (rc)
 782                         return rc;
 783                 if (clusterip_add_node(c, nodenum))
 784                         return -ENOMEM;
 785         } else if (*buffer == '-') {
 786                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 787                 if (rc)
 788                         return rc;
 789                 if (clusterip_del_node(c, nodenum))
 790                         return -ENOENT;
 791         } else
 792                 return -EIO;
 793
 794         return size;
 795 }
 796
 797 static const struct file_operations clusterip_proc_fops = {
 798         .open    = clusterip_proc_open,
 799         .read    = seq_read,
 800         .write   = clusterip_proc_write,
 801         .llseek  = seq_lseek,
 802         .release = clusterip_proc_release,
 803 };
 804
 805 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 806
 807 static int clusterip_net_init(struct net *net)
 808 {
 809         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 810         int ret;
 811
 812         INIT_LIST_HEAD(&cn->configs);
 813
 814         spin_lock_init(&cn->lock);
 815
 816         ret = nf_register_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 817         if (ret < 0)
 818                 return ret;
 819
 820 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 821         cn->procdir = proc_mkdir("ipt_CLUSTERIP", net->proc_net);
 822         if (!cn->procdir) {
 823                 nf_unregister_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 824                 pr_err("Unable to proc dir entry\n");
 825                 return -ENOMEM;
 826         }
 827 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 828
 829         return 0;
 830 }
 831
 832 static void clusterip_net_exit(struct net *net)
 833 {
 834         struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 835 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 836         proc_remove(cn->procdir);
 837         cn->procdir = NULL;
 838 #endif
 839         nf_unregister_net_hook(net, &cip_arp_ops);
 840         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&cn->configs));
 841 }
 842
 843 static struct pernet_operations clusterip_net_ops = {
 844         .init = clusterip_net_init,
 845         .exit = clusterip_net_exit,
 846         .id   = &clusterip_net_id,
 847         .size = sizeof(struct clusterip_net),
 848 };
 849
 850 static int __init clusterip_tg_init(void)
 851 {
 852         int ret;
 853
 854         ret = register_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 855         if (ret < 0)
 856                 return ret;
 857
 858         ret = xt_register_target(&clusterip_tg_reg);
 859         if (ret < 0)
 860                 goto cleanup_subsys;
 861
 862         pr_info("ClusterIP Version %s loaded successfully\n",
 863                 CLUSTERIP_VERSION);
 864
 865         return 0;
 866
 867 cleanup_subsys:
 868         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 static void __exit clusterip_tg_exit(void)
 873 {
 874         pr_info("ClusterIP Version %s unloading\n", CLUSTERIP_VERSION);
 875
 876         xt_unregister_target(&clusterip_tg_reg);
 877         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 878
 879         /* Wait for completion of call_rcu_bh()'s (clusterip_config_rcu_free) */
 880         rcu_barrier_bh();
 881 }
 882
 883 module_init(clusterip_tg_init);
 884 module_exit(clusterip_tg_exit);