Pileus Git - ~andy/linux/blob - net/netfilter/ipset/ip_set_hash_gen.h

   1 /* Copyright (C) 2013 Jozsef Kadlecsik <kadlec@blackhole.kfki.hu>
   2  *
   3  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   4  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   5  * published by the Free Software Foundation.
   6  */
   7
   8 #ifndef _IP_SET_HASH_GEN_H
   9 #define _IP_SET_HASH_GEN_H
  10
  11 #include <linux/rcupdate.h>
  12 #include <linux/jhash.h>
  13 #include <linux/netfilter/ipset/ip_set_timeout.h>
  14 #ifndef rcu_dereference_bh
  15 #define rcu_dereference_bh(p)   rcu_dereference(p)
  16 #endif
  17
  18 #define rcu_dereference_bh_nfnl(p)      rcu_dereference_bh_check(p, 1)
  19
  20 /* Hashing which uses arrays to resolve clashing. The hash table is resized
  21  * (doubled) when searching becomes too long.
  22  * Internally jhash is used with the assumption that the size of the
  23  * stored data is a multiple of sizeof(u32). If storage supports timeout,
  24  * the timeout field must be the last one in the data structure - that field
  25  * is ignored when computing the hash key.
  26  *
  27  * Readers and resizing
  28  *
  29  * Resizing can be triggered by userspace command only, and those
  30  * are serialized by the nfnl mutex. During resizing the set is
  31  * read-locked, so the only possible concurrent operations are
  32  * the kernel side readers. Those must be protected by proper RCU locking.
  33  */
  34
  35 /* Number of elements to store in an initial array block */
  36 #define AHASH_INIT_SIZE                 4
  37 /* Max number of elements to store in an array block */
  38 #define AHASH_MAX_SIZE                  (3*AHASH_INIT_SIZE)
  39
  40 /* Max number of elements can be tuned */
  41 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_MULTI
  42 #define AHASH_MAX(h)                    ((h)->ahash_max)
  43
  44 static inline u8
  45 tune_ahash_max(u8 curr, u32 multi)
  46 {
  47         u32 n;
  48
  49         if (multi < curr)
  50                 return curr;
  51
  52         n = curr + AHASH_INIT_SIZE;
  53         /* Currently, at listing one hash bucket must fit into a message.
  54          * Therefore we have a hard limit here.
  55          */
  56         return n > curr && n <= 64 ? n : curr;
  57 }
  58 #define TUNE_AHASH_MAX(h, multi)        \
  59         ((h)->ahash_max = tune_ahash_max((h)->ahash_max, multi))
  60 #else
  61 #define AHASH_MAX(h)                    AHASH_MAX_SIZE
  62 #define TUNE_AHASH_MAX(h, multi)
  63 #endif
  64
  65 /* A hash bucket */
  66 struct hbucket {
  67         void *value;            /* the array of the values */
  68         u8 size;                /* size of the array */
  69         u8 pos;                 /* position of the first free entry */
  70 };
  71
  72 /* The hash table: the table size stored here in order to make resizing easy */
  73 struct htable {
  74         u8 htable_bits;         /* size of hash table == 2^htable_bits */
  75         struct hbucket bucket[0]; /* hashtable buckets */
  76 };
  77
  78 #define hbucket(h, i)           (&((h)->bucket[i]))
  79
  80 #ifndef IPSET_NET_COUNT
  81 #define IPSET_NET_COUNT         1
  82 #endif
  83
  84 /* Book-keeping of the prefixes added to the set */
  85 struct net_prefixes {
  86         u32 nets[IPSET_NET_COUNT]; /* number of elements per cidr */
  87         u8 cidr[IPSET_NET_COUNT];  /* the different cidr values in the set */
  88 };
  89
  90 /* Compute the hash table size */
  91 static size_t
  92 htable_size(u8 hbits)
  93 {
  94         size_t hsize;
  95
  96         /* We must fit both into u32 in jhash and size_t */
  97         if (hbits > 31)
  98                 return 0;
  99         hsize = jhash_size(hbits);
 100         if ((((size_t)-1) - sizeof(struct htable))/sizeof(struct hbucket)
 101             < hsize)
 102                 return 0;
 103
 104         return hsize * sizeof(struct hbucket) + sizeof(struct htable);
 105 }
 106
 107 /* Compute htable_bits from the user input parameter hashsize */
 108 static u8
 109 htable_bits(u32 hashsize)
 110 {
 111         /* Assume that hashsize == 2^htable_bits */
 112         u8 bits = fls(hashsize - 1);
 113         if (jhash_size(bits) != hashsize)
 114                 /* Round up to the first 2^n value */
 115                 bits = fls(hashsize);
 116
 117         return bits;
 118 }
 119
 120 static int
 121 hbucket_elem_add(struct hbucket *n, u8 ahash_max, size_t dsize)
 122 {
 123         if (n->pos >= n->size) {
 124                 void *tmp;
 125
 126                 if (n->size >= ahash_max)
 127                         /* Trigger rehashing */
 128                         return -EAGAIN;
 129
 130                 tmp = kzalloc((n->size + AHASH_INIT_SIZE) * dsize,
 131                               GFP_ATOMIC);
 132                 if (!tmp)
 133                         return -ENOMEM;
 134                 if (n->size) {
 135                         memcpy(tmp, n->value, n->size * dsize);
 136                         kfree(n->value);
 137                 }
 138                 n->value = tmp;
 139                 n->size += AHASH_INIT_SIZE;
 140         }
 141         return 0;
 142 }
 143
 144 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 145 #if IPSET_NET_COUNT > 1
 146 #define __CIDR(cidr, i)         (cidr[i])
 147 #else
 148 #define __CIDR(cidr, i)         (cidr)
 149 #endif
 150 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS_PACKED
 151 /* When cidr is packed with nomatch, cidr - 1 is stored in the entry */
 152 #define CIDR(cidr, i)           (__CIDR(cidr, i) + 1)
 153 #else
 154 #define CIDR(cidr, i)           (__CIDR(cidr, i))
 155 #endif
 156
 157 #define SET_HOST_MASK(family)   (family == AF_INET ? 32 : 128)
 158
 159 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_MULTI
 160 #define NLEN(family)            (SET_HOST_MASK(family) + 1)
 161 #else
 162 #define NLEN(family)            SET_HOST_MASK(family)
 163 #endif
 164
 165 #else
 166 #define NLEN(family)            0
 167 #endif /* IP_SET_HASH_WITH_NETS */
 168
 169 #endif /* _IP_SET_HASH_GEN_H */
 170
 171 /* Family dependent templates */
 172
 173 #undef ahash_data
 174 #undef mtype_data_equal
 175 #undef mtype_do_data_match
 176 #undef mtype_data_set_flags
 177 #undef mtype_data_reset_flags
 178 #undef mtype_data_netmask
 179 #undef mtype_data_list
 180 #undef mtype_data_next
 181 #undef mtype_elem
 182
 183 #undef mtype_ahash_destroy
 184 #undef mtype_ext_cleanup
 185 #undef mtype_add_cidr
 186 #undef mtype_del_cidr
 187 #undef mtype_ahash_memsize
 188 #undef mtype_flush
 189 #undef mtype_destroy
 190 #undef mtype_gc_init
 191 #undef mtype_same_set
 192 #undef mtype_kadt
 193 #undef mtype_uadt
 194 #undef mtype
 195
 196 #undef mtype_add
 197 #undef mtype_del
 198 #undef mtype_test_cidrs
 199 #undef mtype_test
 200 #undef mtype_expire
 201 #undef mtype_resize
 202 #undef mtype_head
 203 #undef mtype_list
 204 #undef mtype_gc
 205 #undef mtype_gc_init
 206 #undef mtype_variant
 207 #undef mtype_data_match
 208
 209 #undef HKEY
 210
 211 #define mtype_data_equal        IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_equal)
 212 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 213 #define mtype_do_data_match     IPSET_TOKEN(MTYPE, _do_data_match)
 214 #else
 215 #define mtype_do_data_match(d)  1
 216 #endif
 217 #define mtype_data_set_flags    IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_set_flags)
 218 #define mtype_data_reset_elem   IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_reset_elem)
 219 #define mtype_data_reset_flags  IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_reset_flags)
 220 #define mtype_data_netmask      IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_netmask)
 221 #define mtype_data_list         IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_list)
 222 #define mtype_data_next         IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_next)
 223 #define mtype_elem              IPSET_TOKEN(MTYPE, _elem)
 224 #define mtype_ahash_destroy     IPSET_TOKEN(MTYPE, _ahash_destroy)
 225 #define mtype_ext_cleanup       IPSET_TOKEN(MTYPE, _ext_cleanup)
 226 #define mtype_add_cidr          IPSET_TOKEN(MTYPE, _add_cidr)
 227 #define mtype_del_cidr          IPSET_TOKEN(MTYPE, _del_cidr)
 228 #define mtype_ahash_memsize     IPSET_TOKEN(MTYPE, _ahash_memsize)
 229 #define mtype_flush             IPSET_TOKEN(MTYPE, _flush)
 230 #define mtype_destroy           IPSET_TOKEN(MTYPE, _destroy)
 231 #define mtype_gc_init           IPSET_TOKEN(MTYPE, _gc_init)
 232 #define mtype_same_set          IPSET_TOKEN(MTYPE, _same_set)
 233 #define mtype_kadt              IPSET_TOKEN(MTYPE, _kadt)
 234 #define mtype_uadt              IPSET_TOKEN(MTYPE, _uadt)
 235 #define mtype                   MTYPE
 236
 237 #define mtype_add               IPSET_TOKEN(MTYPE, _add)
 238 #define mtype_del               IPSET_TOKEN(MTYPE, _del)
 239 #define mtype_test_cidrs        IPSET_TOKEN(MTYPE, _test_cidrs)
 240 #define mtype_test              IPSET_TOKEN(MTYPE, _test)
 241 #define mtype_expire            IPSET_TOKEN(MTYPE, _expire)
 242 #define mtype_resize            IPSET_TOKEN(MTYPE, _resize)
 243 #define mtype_head              IPSET_TOKEN(MTYPE, _head)
 244 #define mtype_list              IPSET_TOKEN(MTYPE, _list)
 245 #define mtype_gc                IPSET_TOKEN(MTYPE, _gc)
 246 #define mtype_variant           IPSET_TOKEN(MTYPE, _variant)
 247 #define mtype_data_match        IPSET_TOKEN(MTYPE, _data_match)
 248
 249 #ifndef HKEY_DATALEN
 250 #define HKEY_DATALEN            sizeof(struct mtype_elem)
 251 #endif
 252
 253 #define HKEY(data, initval, htable_bits)                        \
 254 (jhash2((u32 *)(data), HKEY_DATALEN/sizeof(u32), initval)       \
 255         & jhash_mask(htable_bits))
 256
 257 #ifndef htype
 258 #define htype                   HTYPE
 259
 260 /* The generic hash structure */
 261 struct htype {
 262         struct htable __rcu *table; /* the hash table */
 263         u32 maxelem;            /* max elements in the hash */
 264         u32 elements;           /* current element (vs timeout) */
 265         u32 initval;            /* random jhash init value */
 266         struct timer_list gc;   /* garbage collection when timeout enabled */
 267         struct mtype_elem next; /* temporary storage for uadd */
 268 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_MULTI
 269         u8 ahash_max;           /* max elements in an array block */
 270 #endif
 271 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETMASK
 272         u8 netmask;             /* netmask value for subnets to store */
 273 #endif
 274 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_RBTREE
 275         struct rb_root rbtree;
 276 #endif
 277 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 278         struct net_prefixes nets[0]; /* book-keeping of prefixes */
 279 #endif
 280 };
 281 #endif
 282
 283 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 284 /* Network cidr size book keeping when the hash stores different
 285  * sized networks */
 286 static void
 287 mtype_add_cidr(struct htype *h, u8 cidr, u8 nets_length, u8 n)
 288 {
 289         int i, j;
 290
 291         /* Add in increasing prefix order, so larger cidr first */
 292         for (i = 0, j = -1; i < nets_length && h->nets[i].nets[n]; i++) {
 293                 if (j != -1)
 294                         continue;
 295                 else if (h->nets[i].cidr[n] < cidr)
 296                         j = i;
 297                 else if (h->nets[i].cidr[n] == cidr) {
 298                         h->nets[i].nets[n]++;
 299                         return;
 300                 }
 301         }
 302         if (j != -1) {
 303                 for (; i > j; i--) {
 304                         h->nets[i].cidr[n] = h->nets[i - 1].cidr[n];
 305                         h->nets[i].nets[n] = h->nets[i - 1].nets[n];
 306                 }
 307         }
 308         h->nets[i].cidr[n] = cidr;
 309         h->nets[i].nets[n] = 1;
 310 }
 311
 312 static void
 313 mtype_del_cidr(struct htype *h, u8 cidr, u8 nets_length, u8 n)
 314 {
 315         u8 i, j, net_end = nets_length - 1;
 316
 317         for (i = 0; i < nets_length; i++) {
 318                 if (h->nets[i].cidr[n] != cidr)
 319                         continue;
 320                 if (h->nets[i].nets[n] > 1 || i == net_end ||
 321                     h->nets[i + 1].nets[n] == 0) {
 322                         h->nets[i].nets[n]--;
 323                         return;
 324                 }
 325                 for (j = i; j < net_end && h->nets[j].nets[n]; j++) {
 326                         h->nets[j].cidr[n] = h->nets[j + 1].cidr[n];
 327                         h->nets[j].nets[n] = h->nets[j + 1].nets[n];
 328                 }
 329                 h->nets[j].nets[n] = 0;
 330                 return;
 331         }
 332 }
 333 #endif
 334
 335 /* Calculate the actual memory size of the set data */
 336 static size_t
 337 mtype_ahash_memsize(const struct htype *h, const struct htable *t,
 338                     u8 nets_length, size_t dsize)
 339 {
 340         u32 i;
 341         size_t memsize = sizeof(*h)
 342                          + sizeof(*t)
 343 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 344                          + sizeof(struct net_prefixes) * nets_length
 345 #endif
 346                          + jhash_size(t->htable_bits) * sizeof(struct hbucket);
 347
 348         for (i = 0; i < jhash_size(t->htable_bits); i++)
 349                 memsize += t->bucket[i].size * dsize;
 350
 351         return memsize;
 352 }
 353
 354 /* Get the ith element from the array block n */
 355 #define ahash_data(n, i, dsize) \
 356         ((struct mtype_elem *)((n)->value + ((i) * (dsize))))
 357
 358 static void
 359 mtype_ext_cleanup(struct ip_set *set, struct hbucket *n)
 360 {
 361         int i;
 362
 363         for (i = 0; i < n->pos; i++)
 364                 ip_set_ext_destroy(set, ahash_data(n, i, set->dsize));
 365 }
 366
 367 /* Flush a hash type of set: destroy all elements */
 368 static void
 369 mtype_flush(struct ip_set *set)
 370 {
 371         struct htype *h = set->data;
 372         struct htable *t;
 373         struct hbucket *n;
 374         u32 i;
 375
 376         t = rcu_dereference_bh_nfnl(h->table);
 377         for (i = 0; i < jhash_size(t->htable_bits); i++) {
 378                 n = hbucket(t, i);
 379                 if (n->size) {
 380                         if (set->extensions & IPSET_EXT_DESTROY)
 381                                 mtype_ext_cleanup(set, n);
 382                         n->size = n->pos = 0;
 383                         /* FIXME: use slab cache */
 384                         kfree(n->value);
 385                 }
 386         }
 387 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 388         memset(h->nets, 0, sizeof(struct net_prefixes) * NLEN(set->family));
 389 #endif
 390         h->elements = 0;
 391 }
 392
 393 /* Destroy the hashtable part of the set */
 394 static void
 395 mtype_ahash_destroy(struct ip_set *set, struct htable *t, bool ext_destroy)
 396 {
 397         struct hbucket *n;
 398         u32 i;
 399
 400         for (i = 0; i < jhash_size(t->htable_bits); i++) {
 401                 n = hbucket(t, i);
 402                 if (n->size) {
 403                         if (set->extensions & IPSET_EXT_DESTROY && ext_destroy)
 404                                 mtype_ext_cleanup(set, n);
 405                         /* FIXME: use slab cache */
 406                         kfree(n->value);
 407                 }
 408         }
 409
 410         ip_set_free(t);
 411 }
 412
 413 /* Destroy a hash type of set */
 414 static void
 415 mtype_destroy(struct ip_set *set)
 416 {
 417         struct htype *h = set->data;
 418
 419         if (set->extensions & IPSET_EXT_TIMEOUT)
 420                 del_timer_sync(&h->gc);
 421
 422         mtype_ahash_destroy(set, rcu_dereference_bh_nfnl(h->table), true);
 423 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_RBTREE
 424         rbtree_destroy(&h->rbtree);
 425 #endif
 426         kfree(h);
 427
 428         set->data = NULL;
 429 }
 430
 431 static void
 432 mtype_gc_init(struct ip_set *set, void (*gc)(unsigned long ul_set))
 433 {
 434         struct htype *h = set->data;
 435
 436         init_timer(&h->gc);
 437         h->gc.data = (unsigned long) set;
 438         h->gc.function = gc;
 439         h->gc.expires = jiffies + IPSET_GC_PERIOD(set->timeout) * HZ;
 440         add_timer(&h->gc);
 441         pr_debug("gc initialized, run in every %u\n",
 442                  IPSET_GC_PERIOD(set->timeout));
 443 }
 444
 445 static bool
 446 mtype_same_set(const struct ip_set *a, const struct ip_set *b)
 447 {
 448         const struct htype *x = a->data;
 449         const struct htype *y = b->data;
 450
 451         /* Resizing changes htable_bits, so we ignore it */
 452         return x->maxelem == y->maxelem &&
 453                a->timeout == b->timeout &&
 454 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETMASK
 455                x->netmask == y->netmask &&
 456 #endif
 457                a->extensions == b->extensions;
 458 }
 459
 460 /* Delete expired elements from the hashtable */
 461 static void
 462 mtype_expire(struct ip_set *set, struct htype *h, u8 nets_length, size_t dsize)
 463 {
 464         struct htable *t;
 465         struct hbucket *n;
 466         struct mtype_elem *data;
 467         u32 i;
 468         int j;
 469 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 470         u8 k;
 471 #endif
 472
 473         rcu_read_lock_bh();
 474         t = rcu_dereference_bh(h->table);
 475         for (i = 0; i < jhash_size(t->htable_bits); i++) {
 476                 n = hbucket(t, i);
 477                 for (j = 0; j < n->pos; j++) {
 478                         data = ahash_data(n, j, dsize);
 479                         if (ip_set_timeout_expired(ext_timeout(data, set))) {
 480                                 pr_debug("expired %u/%u\n", i, j);
 481 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 482                                 for (k = 0; k < IPSET_NET_COUNT; k++)
 483                                         mtype_del_cidr(h, CIDR(data->cidr, k),
 484                                                        nets_length, k);
 485 #endif
 486                                 ip_set_ext_destroy(set, data);
 487                                 if (j != n->pos - 1)
 488                                         /* Not last one */
 489                                         memcpy(data,
 490                                                ahash_data(n, n->pos - 1, dsize),
 491                                                dsize);
 492                                 n->pos--;
 493                                 h->elements--;
 494                         }
 495                 }
 496                 if (n->pos + AHASH_INIT_SIZE < n->size) {
 497                         void *tmp = kzalloc((n->size - AHASH_INIT_SIZE)
 498                                             * dsize,
 499                                             GFP_ATOMIC);
 500                         if (!tmp)
 501                                 /* Still try to delete expired elements */
 502                                 continue;
 503                         n->size -= AHASH_INIT_SIZE;
 504                         memcpy(tmp, n->value, n->size * dsize);
 505                         kfree(n->value);
 506                         n->value = tmp;
 507                 }
 508         }
 509         rcu_read_unlock_bh();
 510 }
 511
 512 static void
 513 mtype_gc(unsigned long ul_set)
 514 {
 515         struct ip_set *set = (struct ip_set *) ul_set;
 516         struct htype *h = set->data;
 517
 518         pr_debug("called\n");
 519         write_lock_bh(&set->lock);
 520         mtype_expire(set, h, NLEN(set->family), set->dsize);
 521         write_unlock_bh(&set->lock);
 522
 523         h->gc.expires = jiffies + IPSET_GC_PERIOD(set->timeout) * HZ;
 524         add_timer(&h->gc);
 525 }
 526
 527 /* Resize a hash: create a new hash table with doubling the hashsize
 528  * and inserting the elements to it. Repeat until we succeed or
 529  * fail due to memory pressures. */
 530 static int
 531 mtype_resize(struct ip_set *set, bool retried)
 532 {
 533         struct htype *h = set->data;
 534         struct htable *t, *orig = rcu_dereference_bh_nfnl(h->table);
 535         u8 htable_bits = orig->htable_bits;
 536 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 537         u8 flags;
 538 #endif
 539         struct mtype_elem *data;
 540         struct mtype_elem *d;
 541         struct hbucket *n, *m;
 542         u32 i, j;
 543         int ret;
 544
 545         /* Try to cleanup once */
 546         if (SET_WITH_TIMEOUT(set) && !retried) {
 547                 i = h->elements;
 548                 write_lock_bh(&set->lock);
 549                 mtype_expire(set, set->data, NLEN(set->family), set->dsize);
 550                 write_unlock_bh(&set->lock);
 551                 if (h->elements < i)
 552                         return 0;
 553         }
 554
 555 retry:
 556         ret = 0;
 557         htable_bits++;
 558         pr_debug("attempt to resize set %s from %u to %u, t %p\n",
 559                  set->name, orig->htable_bits, htable_bits, orig);
 560         if (!htable_bits) {
 561                 /* In case we have plenty of memory :-) */
 562                 pr_warning("Cannot increase the hashsize of set %s further\n",
 563                            set->name);
 564                 return -IPSET_ERR_HASH_FULL;
 565         }
 566         t = ip_set_alloc(sizeof(*t)
 567                          + jhash_size(htable_bits) * sizeof(struct hbucket));
 568         if (!t)
 569                 return -ENOMEM;
 570         t->htable_bits = htable_bits;
 571
 572         read_lock_bh(&set->lock);
 573         for (i = 0; i < jhash_size(orig->htable_bits); i++) {
 574                 n = hbucket(orig, i);
 575                 for (j = 0; j < n->pos; j++) {
 576                         data = ahash_data(n, j, set->dsize);
 577 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 578                         flags = 0;
 579                         mtype_data_reset_flags(data, &flags);
 580 #endif
 581                         m = hbucket(t, HKEY(data, h->initval, htable_bits));
 582                         ret = hbucket_elem_add(m, AHASH_MAX(h), set->dsize);
 583                         if (ret < 0) {
 584 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 585                                 mtype_data_reset_flags(data, &flags);
 586 #endif
 587                                 read_unlock_bh(&set->lock);
 588                                 mtype_ahash_destroy(set, t, false);
 589                                 if (ret == -EAGAIN)
 590                                         goto retry;
 591                                 return ret;
 592                         }
 593                         d = ahash_data(m, m->pos++, set->dsize);
 594                         memcpy(d, data, set->dsize);
 595 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 596                         mtype_data_reset_flags(d, &flags);
 597 #endif
 598                 }
 599         }
 600
 601         rcu_assign_pointer(h->table, t);
 602         read_unlock_bh(&set->lock);
 603
 604         /* Give time to other readers of the set */
 605         synchronize_rcu_bh();
 606
 607         pr_debug("set %s resized from %u (%p) to %u (%p)\n", set->name,
 608                  orig->htable_bits, orig, t->htable_bits, t);
 609         mtype_ahash_destroy(set, orig, false);
 610
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 /* Add an element to a hash and update the internal counters when succeeded,
 615  * otherwise report the proper error code. */
 616 static int
 617 mtype_add(struct ip_set *set, void *value, const struct ip_set_ext *ext,
 618           struct ip_set_ext *mext, u32 flags)
 619 {
 620         struct htype *h = set->data;
 621         struct htable *t;
 622         const struct mtype_elem *d = value;
 623         struct mtype_elem *data;
 624         struct hbucket *n;
 625         int i, ret = 0;
 626         int j = AHASH_MAX(h) + 1;
 627         bool flag_exist = flags & IPSET_FLAG_EXIST;
 628         u32 key, multi = 0;
 629
 630         if (SET_WITH_TIMEOUT(set) && h->elements >= h->maxelem)
 631                 /* FIXME: when set is full, we slow down here */
 632                 mtype_expire(set, h, NLEN(set->family), set->dsize);
 633
 634         if (h->elements >= h->maxelem) {
 635                 if (net_ratelimit())
 636                         pr_warning("Set %s is full, maxelem %u reached\n",
 637                                    set->name, h->maxelem);
 638                 return -IPSET_ERR_HASH_FULL;
 639         }
 640
 641         rcu_read_lock_bh();
 642         t = rcu_dereference_bh(h->table);
 643         key = HKEY(value, h->initval, t->htable_bits);
 644         n = hbucket(t, key);
 645         for (i = 0; i < n->pos; i++) {
 646                 data = ahash_data(n, i, set->dsize);
 647                 if (mtype_data_equal(data, d, &multi)) {
 648                         if (flag_exist ||
 649                             (SET_WITH_TIMEOUT(set) &&
 650                              ip_set_timeout_expired(ext_timeout(data, set)))) {
 651                                 /* Just the extensions could be overwritten */
 652                                 j = i;
 653                                 goto reuse_slot;
 654                         } else {
 655                                 ret = -IPSET_ERR_EXIST;
 656                                 goto out;
 657                         }
 658                 }
 659                 /* Reuse first timed out entry */
 660                 if (SET_WITH_TIMEOUT(set) &&
 661                     ip_set_timeout_expired(ext_timeout(data, set)) &&
 662                     j != AHASH_MAX(h) + 1)
 663                         j = i;
 664         }
 665 reuse_slot:
 666         if (j != AHASH_MAX(h) + 1) {
 667                 /* Fill out reused slot */
 668                 data = ahash_data(n, j, set->dsize);
 669 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 670                 for (i = 0; i < IPSET_NET_COUNT; i++) {
 671                         mtype_del_cidr(h, CIDR(data->cidr, i),
 672                                        NLEN(set->family), i);
 673                         mtype_add_cidr(h, CIDR(d->cidr, i),
 674                                        NLEN(set->family), i);
 675                 }
 676 #endif
 677                 ip_set_ext_destroy(set, data);
 678         } else {
 679                 /* Use/create a new slot */
 680                 TUNE_AHASH_MAX(h, multi);
 681                 ret = hbucket_elem_add(n, AHASH_MAX(h), set->dsize);
 682                 if (ret != 0) {
 683                         if (ret == -EAGAIN)
 684                                 mtype_data_next(&h->next, d);
 685                         goto out;
 686                 }
 687                 data = ahash_data(n, n->pos++, set->dsize);
 688 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 689                 for (i = 0; i < IPSET_NET_COUNT; i++)
 690                         mtype_add_cidr(h, CIDR(d->cidr, i), NLEN(set->family),
 691                                        i);
 692 #endif
 693                 h->elements++;
 694         }
 695         memcpy(data, d, sizeof(struct mtype_elem));
 696 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 697         mtype_data_set_flags(data, flags);
 698 #endif
 699         if (SET_WITH_TIMEOUT(set))
 700                 ip_set_timeout_set(ext_timeout(data, set), ext->timeout);
 701         if (SET_WITH_COUNTER(set))
 702                 ip_set_init_counter(ext_counter(data, set), ext);
 703         if (SET_WITH_COMMENT(set))
 704                 ip_set_init_comment(ext_comment(data, set), ext);
 705
 706 out:
 707         rcu_read_unlock_bh();
 708         return ret;
 709 }
 710
 711 /* Delete an element from the hash: swap it with the last element
 712  * and free up space if possible.
 713  */
 714 static int
 715 mtype_del(struct ip_set *set, void *value, const struct ip_set_ext *ext,
 716           struct ip_set_ext *mext, u32 flags)
 717 {
 718         struct htype *h = set->data;
 719         struct htable *t;
 720         const struct mtype_elem *d = value;
 721         struct mtype_elem *data;
 722         struct hbucket *n;
 723         int i, ret = -IPSET_ERR_EXIST;
 724 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 725         u8 j;
 726 #endif
 727         u32 key, multi = 0;
 728
 729         rcu_read_lock_bh();
 730         t = rcu_dereference_bh(h->table);
 731         key = HKEY(value, h->initval, t->htable_bits);
 732         n = hbucket(t, key);
 733         for (i = 0; i < n->pos; i++) {
 734                 data = ahash_data(n, i, set->dsize);
 735                 if (!mtype_data_equal(data, d, &multi))
 736                         continue;
 737                 if (SET_WITH_TIMEOUT(set) &&
 738                     ip_set_timeout_expired(ext_timeout(data, set)))
 739                         goto out;
 740                 if (i != n->pos - 1)
 741                         /* Not last one */
 742                         memcpy(data, ahash_data(n, n->pos - 1, set->dsize),
 743                                set->dsize);
 744
 745                 n->pos--;
 746                 h->elements--;
 747 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 748                 for (j = 0; j < IPSET_NET_COUNT; j++)
 749                         mtype_del_cidr(h, CIDR(d->cidr, j), NLEN(set->family),
 750                                        j);
 751 #endif
 752                 ip_set_ext_destroy(set, data);
 753                 if (n->pos + AHASH_INIT_SIZE < n->size) {
 754                         void *tmp = kzalloc((n->size - AHASH_INIT_SIZE)
 755                                             * set->dsize,
 756                                             GFP_ATOMIC);
 757                         if (!tmp) {
 758                                 ret = 0;
 759                                 goto out;
 760                         }
 761                         n->size -= AHASH_INIT_SIZE;
 762                         memcpy(tmp, n->value, n->size * set->dsize);
 763                         kfree(n->value);
 764                         n->value = tmp;
 765                 }
 766                 ret = 0;
 767                 goto out;
 768         }
 769
 770 out:
 771         rcu_read_unlock_bh();
 772         return ret;
 773 }
 774
 775 static inline int
 776 mtype_data_match(struct mtype_elem *data, const struct ip_set_ext *ext,
 777                  struct ip_set_ext *mext, struct ip_set *set, u32 flags)
 778 {
 779         if (SET_WITH_COUNTER(set))
 780                 ip_set_update_counter(ext_counter(data, set),
 781                                       ext, mext, flags);
 782         return mtype_do_data_match(data);
 783 }
 784
 785 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 786 /* Special test function which takes into account the different network
 787  * sizes added to the set */
 788 static int
 789 mtype_test_cidrs(struct ip_set *set, struct mtype_elem *d,
 790                  const struct ip_set_ext *ext,
 791                  struct ip_set_ext *mext, u32 flags)
 792 {
 793         struct htype *h = set->data;
 794         struct htable *t = rcu_dereference_bh(h->table);
 795         struct hbucket *n;
 796         struct mtype_elem *data;
 797 #if IPSET_NET_COUNT == 2
 798         struct mtype_elem orig = *d;
 799         int i, j = 0, k;
 800 #else
 801         int i, j = 0;
 802 #endif
 803         u32 key, multi = 0;
 804         u8 nets_length = NLEN(set->family);
 805
 806         pr_debug("test by nets\n");
 807         for (; j < nets_length && h->nets[j].nets[0] && !multi; j++) {
 808 #if IPSET_NET_COUNT == 2
 809                 mtype_data_reset_elem(d, &orig);
 810                 mtype_data_netmask(d, h->nets[j].cidr[0], false);
 811                 for (k = 0; k < nets_length && h->nets[k].nets[1] && !multi;
 812                      k++) {
 813                         mtype_data_netmask(d, h->nets[k].cidr[1], true);
 814 #else
 815                 mtype_data_netmask(d, h->nets[j].cidr[0]);
 816 #endif
 817                 key = HKEY(d, h->initval, t->htable_bits);
 818                 n = hbucket(t, key);
 819                 for (i = 0; i < n->pos; i++) {
 820                         data = ahash_data(n, i, set->dsize);
 821                         if (!mtype_data_equal(data, d, &multi))
 822                                 continue;
 823                         if (SET_WITH_TIMEOUT(set)) {
 824                                 if (!ip_set_timeout_expired(
 825                                                 ext_timeout(data, set)))
 826                                         return mtype_data_match(data, ext,
 827                                                                 mext, set,
 828                                                                 flags);
 829 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_MULTI
 830                                 multi = 0;
 831 #endif
 832                         } else
 833                                 return mtype_data_match(data, ext,
 834                                                         mext, set, flags);
 835                 }
 836 #if IPSET_NET_COUNT == 2
 837                 }
 838 #endif
 839         }
 840         return 0;
 841 }
 842 #endif
 843
 844 /* Test whether the element is added to the set */
 845 static int
 846 mtype_test(struct ip_set *set, void *value, const struct ip_set_ext *ext,
 847            struct ip_set_ext *mext, u32 flags)
 848 {
 849         struct htype *h = set->data;
 850         struct htable *t;
 851         struct mtype_elem *d = value;
 852         struct hbucket *n;
 853         struct mtype_elem *data;
 854         int i, ret = 0;
 855         u32 key, multi = 0;
 856
 857         rcu_read_lock_bh();
 858         t = rcu_dereference_bh(h->table);
 859 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
 860         /* If we test an IP address and not a network address,
 861          * try all possible network sizes */
 862         for (i = 0; i < IPSET_NET_COUNT; i++)
 863                 if (CIDR(d->cidr, i) != SET_HOST_MASK(set->family))
 864                         break;
 865         if (i == IPSET_NET_COUNT) {
 866                 ret = mtype_test_cidrs(set, d, ext, mext, flags);
 867                 goto out;
 868         }
 869 #endif
 870
 871         key = HKEY(d, h->initval, t->htable_bits);
 872         n = hbucket(t, key);
 873         for (i = 0; i < n->pos; i++) {
 874                 data = ahash_data(n, i, set->dsize);
 875                 if (mtype_data_equal(data, d, &multi) &&
 876                     !(SET_WITH_TIMEOUT(set) &&
 877                       ip_set_timeout_expired(ext_timeout(data, set)))) {
 878                         ret = mtype_data_match(data, ext, mext, set, flags);
 879                         goto out;
 880                 }
 881         }
 882 out:
 883         rcu_read_unlock_bh();
 884         return ret;
 885 }
 886
 887 /* Reply a HEADER request: fill out the header part of the set */
 888 static int
 889 mtype_head(struct ip_set *set, struct sk_buff *skb)
 890 {
 891         const struct htype *h = set->data;
 892         const struct htable *t;
 893         struct nlattr *nested;
 894         size_t memsize;
 895
 896         t = rcu_dereference_bh_nfnl(h->table);
 897         memsize = mtype_ahash_memsize(h, t, NLEN(set->family), set->dsize);
 898
 899         nested = ipset_nest_start(skb, IPSET_ATTR_DATA);
 900         if (!nested)
 901                 goto nla_put_failure;
 902         if (nla_put_net32(skb, IPSET_ATTR_HASHSIZE,
 903                           htonl(jhash_size(t->htable_bits))) ||
 904             nla_put_net32(skb, IPSET_ATTR_MAXELEM, htonl(h->maxelem)))
 905                 goto nla_put_failure;
 906 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETMASK
 907         if (h->netmask != HOST_MASK &&
 908             nla_put_u8(skb, IPSET_ATTR_NETMASK, h->netmask))
 909                 goto nla_put_failure;
 910 #endif
 911         if (nla_put_net32(skb, IPSET_ATTR_REFERENCES, htonl(set->ref - 1)) ||
 912             nla_put_net32(skb, IPSET_ATTR_MEMSIZE, htonl(memsize)))
 913                 goto nla_put_failure;
 914         if (unlikely(ip_set_put_flags(skb, set)))
 915                 goto nla_put_failure;
 916         ipset_nest_end(skb, nested);
 917
 918         return 0;
 919 nla_put_failure:
 920         return -EMSGSIZE;
 921 }
 922
 923 /* Reply a LIST/SAVE request: dump the elements of the specified set */
 924 static int
 925 mtype_list(const struct ip_set *set,
 926            struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
 927 {
 928         const struct htype *h = set->data;
 929         const struct htable *t = rcu_dereference_bh_nfnl(h->table);
 930         struct nlattr *atd, *nested;
 931         const struct hbucket *n;
 932         const struct mtype_elem *e;
 933         u32 first = cb->args[IPSET_CB_ARG0];
 934         /* We assume that one hash bucket fills into one page */
 935         void *incomplete;
 936         int i;
 937
 938         atd = ipset_nest_start(skb, IPSET_ATTR_ADT);
 939         if (!atd)
 940                 return -EMSGSIZE;
 941         pr_debug("list hash set %s\n", set->name);
 942         for (; cb->args[IPSET_CB_ARG0] < jhash_size(t->htable_bits);
 943              cb->args[IPSET_CB_ARG0]++) {
 944                 incomplete = skb_tail_pointer(skb);
 945                 n = hbucket(t, cb->args[IPSET_CB_ARG0]);
 946                 pr_debug("cb->arg bucket: %lu, t %p n %p\n",
 947                          cb->args[IPSET_CB_ARG0], t, n);
 948                 for (i = 0; i < n->pos; i++) {
 949                         e = ahash_data(n, i, set->dsize);
 950                         if (SET_WITH_TIMEOUT(set) &&
 951                             ip_set_timeout_expired(ext_timeout(e, set)))
 952                                 continue;
 953                         pr_debug("list hash %lu hbucket %p i %u, data %p\n",
 954                                  cb->args[IPSET_CB_ARG0], n, i, e);
 955                         nested = ipset_nest_start(skb, IPSET_ATTR_DATA);
 956                         if (!nested) {
 957                                 if (cb->args[IPSET_CB_ARG0] == first) {
 958                                         nla_nest_cancel(skb, atd);
 959                                         return -EMSGSIZE;
 960                                 } else
 961                                         goto nla_put_failure;
 962                         }
 963                         if (mtype_data_list(skb, e))
 964                                 goto nla_put_failure;
 965                         if (ip_set_put_extensions(skb, set, e, true))
 966                                 goto nla_put_failure;
 967                         ipset_nest_end(skb, nested);
 968                 }
 969         }
 970         ipset_nest_end(skb, atd);
 971         /* Set listing finished */
 972         cb->args[IPSET_CB_ARG0] = 0;
 973
 974         return 0;
 975
 976 nla_put_failure:
 977         nlmsg_trim(skb, incomplete);
 978         if (unlikely(first == cb->args[IPSET_CB_ARG0])) {
 979                 pr_warning("Can't list set %s: one bucket does not fit into "
 980                            "a message. Please report it!\n", set->name);
 981                 cb->args[IPSET_CB_ARG0] = 0;
 982                 return -EMSGSIZE;
 983         }
 984         ipset_nest_end(skb, atd);
 985         return 0;
 986 }
 987
 988 static int
 989 IPSET_TOKEN(MTYPE, _kadt)(struct ip_set *set, const struct sk_buff *skb,
 990             const struct xt_action_param *par,
 991             enum ipset_adt adt, struct ip_set_adt_opt *opt);
 992
 993 static int
 994 IPSET_TOKEN(MTYPE, _uadt)(struct ip_set *set, struct nlattr *tb[],
 995             enum ipset_adt adt, u32 *lineno, u32 flags, bool retried);
 996
 997 static const struct ip_set_type_variant mtype_variant = {
 998         .kadt   = mtype_kadt,
 999         .uadt   = mtype_uadt,
1000         .adt    = {
1001                 [IPSET_ADD] = mtype_add,
1002                 [IPSET_DEL] = mtype_del,
1003                 [IPSET_TEST] = mtype_test,
1004         },
1005         .destroy = mtype_destroy,
1006         .flush  = mtype_flush,
1007         .head   = mtype_head,
1008         .list   = mtype_list,
1009         .resize = mtype_resize,
1010         .same_set = mtype_same_set,
1011 };
1012
1013 #ifdef IP_SET_EMIT_CREATE
1014 static int
1015 IPSET_TOKEN(HTYPE, _create)(struct net *net, struct ip_set *set,
1016                             struct nlattr *tb[], u32 flags)
1017 {
1018         u32 hashsize = IPSET_DEFAULT_HASHSIZE, maxelem = IPSET_DEFAULT_MAXELEM;
1019         u8 hbits;
1020 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETMASK
1021         u8 netmask;
1022 #endif
1023         size_t hsize;
1024         struct HTYPE *h;
1025         struct htable *t;
1026
1027         if (!(set->family == NFPROTO_IPV4 || set->family == NFPROTO_IPV6))
1028                 return -IPSET_ERR_INVALID_FAMILY;
1029 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETMASK
1030         netmask = set->family == NFPROTO_IPV4 ? 32 : 128;
1031         pr_debug("Create set %s with family %s\n",
1032                  set->name, set->family == NFPROTO_IPV4 ? "inet" : "inet6");
1033 #endif
1034
1035         if (unlikely(!ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_HASHSIZE) ||
1036                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_MAXELEM) ||
1037                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_TIMEOUT) ||
1038                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_CADT_FLAGS)))
1039                 return -IPSET_ERR_PROTOCOL;
1040
1041         if (tb[IPSET_ATTR_HASHSIZE]) {
1042                 hashsize = ip_set_get_h32(tb[IPSET_ATTR_HASHSIZE]);
1043                 if (hashsize < IPSET_MIMINAL_HASHSIZE)
1044                         hashsize = IPSET_MIMINAL_HASHSIZE;
1045         }
1046
1047         if (tb[IPSET_ATTR_MAXELEM])
1048                 maxelem = ip_set_get_h32(tb[IPSET_ATTR_MAXELEM]);
1049
1050 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETMASK
1051         if (tb[IPSET_ATTR_NETMASK]) {
1052                 netmask = nla_get_u8(tb[IPSET_ATTR_NETMASK]);
1053
1054                 if ((set->family == NFPROTO_IPV4 && netmask > 32) ||
1055                     (set->family == NFPROTO_IPV6 && netmask > 128) ||
1056                     netmask == 0)
1057                         return -IPSET_ERR_INVALID_NETMASK;
1058         }
1059 #endif
1060
1061         hsize = sizeof(*h);
1062 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETS
1063         hsize += sizeof(struct net_prefixes) *
1064                 (set->family == NFPROTO_IPV4 ? 32 : 128);
1065 #endif
1066         h = kzalloc(hsize, GFP_KERNEL);
1067         if (!h)
1068                 return -ENOMEM;
1069
1070         h->maxelem = maxelem;
1071 #ifdef IP_SET_HASH_WITH_NETMASK
1072         h->netmask = netmask;
1073 #endif
1074         get_random_bytes(&h->initval, sizeof(h->initval));
1075         set->timeout = IPSET_NO_TIMEOUT;
1076
1077         hbits = htable_bits(hashsize);
1078         hsize = htable_size(hbits);
1079         if (hsize == 0) {
1080                 kfree(h);
1081                 return -ENOMEM;
1082         }
1083         t = ip_set_alloc(hsize);
1084         if (!t) {
1085                 kfree(h);
1086                 return -ENOMEM;
1087         }
1088         t->htable_bits = hbits;
1089         rcu_assign_pointer(h->table, t);
1090
1091         set->data = h;
1092         if (set->family == NFPROTO_IPV4) {
1093                 set->variant = &IPSET_TOKEN(HTYPE, 4_variant);
1094                 set->dsize = ip_set_elem_len(set, tb,
1095                                 sizeof(struct IPSET_TOKEN(HTYPE, 4_elem)));
1096         } else {
1097                 set->variant = &IPSET_TOKEN(HTYPE, 6_variant);
1098                 set->dsize = ip_set_elem_len(set, tb,
1099                                 sizeof(struct IPSET_TOKEN(HTYPE, 6_elem)));
1100         }
1101         if (tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]) {
1102                 set->timeout = ip_set_timeout_uget(tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]);
1103                 if (set->family == NFPROTO_IPV4)
1104                         IPSET_TOKEN(HTYPE, 4_gc_init)(set,
1105                                 IPSET_TOKEN(HTYPE, 4_gc));
1106                 else
1107                         IPSET_TOKEN(HTYPE, 6_gc_init)(set,
1108                                 IPSET_TOKEN(HTYPE, 6_gc));
1109         }
1110
1111         pr_debug("create %s hashsize %u (%u) maxelem %u: %p(%p)\n",
1112                  set->name, jhash_size(t->htable_bits),
1113                  t->htable_bits, h->maxelem, set->data, t);
1114
1115         return 0;
1116 }
1117 #endif /* IP_SET_EMIT_CREATE */