xref: /linux-6.15/net/netfilter/nft_cmp.c (revision 23f68d46)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (c) 2008-2009 Patrick McHardy <[email protected]>
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/if_arp.h>
14 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
15 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
16 #include <net/netfilter/nf_tables_offload.h>
17 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
18 
19 struct nft_cmp_expr {
20 	struct nft_data		data;
21 	u8			sreg;
22 	u8			len;
23 	enum nft_cmp_ops	op:8;
24 };
25 
26 void nft_cmp_eval(const struct nft_expr *expr,
27 		  struct nft_regs *regs,
28 		  const struct nft_pktinfo *pkt)
29 {
30 	const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
31 	int d;
32 
33 	d = memcmp(&regs->data[priv->sreg], &priv->data, priv->len);
34 	switch (priv->op) {
35 	case NFT_CMP_EQ:
36 		if (d != 0)
37 			goto mismatch;
38 		break;
39 	case NFT_CMP_NEQ:
40 		if (d == 0)
41 			goto mismatch;
42 		break;
43 	case NFT_CMP_LT:
44 		if (d == 0)
45 			goto mismatch;
46 		fallthrough;
47 	case NFT_CMP_LTE:
48 		if (d > 0)
49 			goto mismatch;
50 		break;
51 	case NFT_CMP_GT:
52 		if (d == 0)
53 			goto mismatch;
54 		fallthrough;
55 	case NFT_CMP_GTE:
56 		if (d < 0)
57 			goto mismatch;
58 		break;
59 	}
60 	return;
61 
62 mismatch:
63 	regs->verdict.code = NFT_BREAK;
64 }
65 
66 static const struct nla_policy nft_cmp_policy[NFTA_CMP_MAX + 1] = {
67 	[NFTA_CMP_SREG]		= { .type = NLA_U32 },
68 	[NFTA_CMP_OP]		= { .type = NLA_U32 },
69 	[NFTA_CMP_DATA]		= { .type = NLA_NESTED },
70 };
71 
72 static int nft_cmp_init(const struct nft_ctx *ctx, const struct nft_expr *expr,
73 			const struct nlattr * const tb[])
74 {
75 	struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
76 	struct nft_data_desc desc;
77 	int err;
78 
79 	err = nft_data_init(NULL, &priv->data, sizeof(priv->data), &desc,
80 			    tb[NFTA_CMP_DATA]);
81 	if (err < 0)
82 		return err;
83 
84 	if (desc.type != NFT_DATA_VALUE) {
85 		err = -EINVAL;
86 		nft_data_release(&priv->data, desc.type);
87 		return err;
88 	}
89 
90 	err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
91 	if (err < 0)
92 		return err;
93 
94 	priv->op  = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP]));
95 	priv->len = desc.len;
96 	return 0;
97 }
98 
99 static int nft_cmp_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
100 {
101 	const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
102 
103 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
104 		goto nla_put_failure;
105 	if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(priv->op)))
106 		goto nla_put_failure;
107 
108 	if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &priv->data,
109 			  NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
110 		goto nla_put_failure;
111 	return 0;
112 
113 nla_put_failure:
114 	return -1;
115 }
116 
117 union nft_cmp_offload_data {
118 	u16	val16;
119 	u32	val32;
120 	u64	val64;
121 };
122 
123 static void nft_payload_n2h(union nft_cmp_offload_data *data,
124 			    const u8 *val, u32 len)
125 {
126 	switch (len) {
127 	case 2:
128 		data->val16 = ntohs(*((u16 *)val));
129 		break;
130 	case 4:
131 		data->val32 = ntohl(*((u32 *)val));
132 		break;
133 	case 8:
134 		data->val64 = be64_to_cpu(*((u64 *)val));
135 		break;
136 	default:
137 		WARN_ON_ONCE(1);
138 		break;
139 	}
140 }
141 
142 static int __nft_cmp_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
143 			     struct nft_flow_rule *flow,
144 			     const struct nft_cmp_expr *priv)
145 {
146 	struct nft_offload_reg *reg = &ctx->regs[priv->sreg];
147 	union nft_cmp_offload_data _data, _datamask;
148 	u8 *mask = (u8 *)&flow->match.mask;
149 	u8 *key = (u8 *)&flow->match.key;
150 	u8 *data, *datamask;
151 
152 	if (priv->op != NFT_CMP_EQ || priv->len > reg->len)
153 		return -EOPNOTSUPP;
154 
155 	if (reg->flags & NFT_OFFLOAD_F_NETWORK2HOST) {
156 		nft_payload_n2h(&_data, (u8 *)&priv->data, reg->len);
157 		nft_payload_n2h(&_datamask, (u8 *)&reg->mask, reg->len);
158 		data = (u8 *)&_data;
159 		datamask = (u8 *)&_datamask;
160 	} else {
161 		data = (u8 *)&priv->data;
162 		datamask = (u8 *)&reg->mask;
163 	}
164 
165 	memcpy(key + reg->offset, data, reg->len);
166 	memcpy(mask + reg->offset, datamask, reg->len);
167 
168 	flow->match.dissector.used_keys |= BIT(reg->key);
169 	flow->match.dissector.offset[reg->key] = reg->base_offset;
170 
171 	if (reg->key == FLOW_DISSECTOR_KEY_META &&
172 	    reg->offset == offsetof(struct nft_flow_key, meta.ingress_iftype) &&
173 	    nft_reg_load16(priv->data.data) != ARPHRD_ETHER)
174 		return -EOPNOTSUPP;
175 
176 	nft_offload_update_dependency(ctx, &priv->data, reg->len);
177 
178 	return 0;
179 }
180 
181 static int nft_cmp_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
182 			   struct nft_flow_rule *flow,
183 			   const struct nft_expr *expr)
184 {
185 	const struct nft_cmp_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
186 
187 	return __nft_cmp_offload(ctx, flow, priv);
188 }
189 
190 static const struct nft_expr_ops nft_cmp_ops = {
191 	.type		= &nft_cmp_type,
192 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp_expr)),
193 	.eval		= nft_cmp_eval,
194 	.init		= nft_cmp_init,
195 	.dump		= nft_cmp_dump,
196 	.offload	= nft_cmp_offload,
197 };
198 
199 static int nft_cmp_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
200 			     const struct nft_expr *expr,
201 			     const struct nlattr * const tb[])
202 {
203 	struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
204 	struct nft_data_desc desc;
205 	struct nft_data data;
206 	int err;
207 
208 	err = nft_data_init(NULL, &data, sizeof(data), &desc,
209 			    tb[NFTA_CMP_DATA]);
210 	if (err < 0)
211 		return err;
212 
213 	err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
214 	if (err < 0)
215 		return err;
216 
217 	desc.len *= BITS_PER_BYTE;
218 
219 	priv->mask = nft_cmp_fast_mask(desc.len);
220 	priv->data = data.data[0] & priv->mask;
221 	priv->len  = desc.len;
222 	priv->inv  = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
223 	return 0;
224 }
225 
226 static int nft_cmp_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
227 				struct nft_flow_rule *flow,
228 				const struct nft_expr *expr)
229 {
230 	const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
231 	struct nft_cmp_expr cmp = {
232 		.data	= {
233 			.data	= {
234 				[0] = priv->data,
235 			},
236 		},
237 		.sreg	= priv->sreg,
238 		.len	= priv->len / BITS_PER_BYTE,
239 		.op	= priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
240 	};
241 
242 	return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
243 }
244 
245 static int nft_cmp_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
246 {
247 	const struct nft_cmp_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
248 	enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
249 	struct nft_data data;
250 
251 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
252 		goto nla_put_failure;
253 	if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
254 		goto nla_put_failure;
255 
256 	data.data[0] = priv->data;
257 	if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &data,
258 			  NFT_DATA_VALUE, priv->len / BITS_PER_BYTE) < 0)
259 		goto nla_put_failure;
260 	return 0;
261 
262 nla_put_failure:
263 	return -1;
264 }
265 
266 const struct nft_expr_ops nft_cmp_fast_ops = {
267 	.type		= &nft_cmp_type,
268 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp_fast_expr)),
269 	.eval		= NULL,	/* inlined */
270 	.init		= nft_cmp_fast_init,
271 	.dump		= nft_cmp_fast_dump,
272 	.offload	= nft_cmp_fast_offload,
273 };
274 
275 static u32 nft_cmp_mask(u32 bitlen)
276 {
277 	return (__force u32)cpu_to_le32(~0U >> (sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE - bitlen));
278 }
279 
280 static void nft_cmp16_fast_mask(struct nft_data *data, unsigned int bitlen)
281 {
282 	int len = bitlen / BITS_PER_BYTE;
283 	int i, words = len / sizeof(u32);
284 
285 	for (i = 0; i < words; i++) {
286 		data->data[i] = 0xffffffff;
287 		bitlen -= sizeof(u32) * BITS_PER_BYTE;
288 	}
289 
290 	if (len % sizeof(u32))
291 		data->data[i++] = nft_cmp_mask(bitlen);
292 
293 	for (; i < 4; i++)
294 		data->data[i] = 0;
295 }
296 
297 static int nft_cmp16_fast_init(const struct nft_ctx *ctx,
298 			       const struct nft_expr *expr,
299 			       const struct nlattr * const tb[])
300 {
301 	struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
302 	struct nft_data_desc desc;
303 	int err;
304 
305 	err = nft_data_init(NULL, &priv->data, sizeof(priv->data), &desc,
306 			    tb[NFTA_CMP_DATA]);
307 	if (err < 0)
308 		return err;
309 
310 	err = nft_parse_register_load(tb[NFTA_CMP_SREG], &priv->sreg, desc.len);
311 	if (err < 0)
312 		return err;
313 
314 	nft_cmp16_fast_mask(&priv->mask, desc.len * BITS_PER_BYTE);
315 	priv->inv = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP])) != NFT_CMP_EQ;
316 	priv->len = desc.len;
317 
318 	return 0;
319 }
320 
321 static int nft_cmp16_fast_offload(struct nft_offload_ctx *ctx,
322 				  struct nft_flow_rule *flow,
323 				  const struct nft_expr *expr)
324 {
325 	const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
326 	struct nft_cmp_expr cmp = {
327 		.data	= priv->data,
328 		.sreg	= priv->sreg,
329 		.len	= priv->len,
330 		.op	= priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ,
331 	};
332 
333 	return __nft_cmp_offload(ctx, flow, &cmp);
334 }
335 
336 static int nft_cmp16_fast_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
337 {
338 	const struct nft_cmp16_fast_expr *priv = nft_expr_priv(expr);
339 	enum nft_cmp_ops op = priv->inv ? NFT_CMP_NEQ : NFT_CMP_EQ;
340 
341 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_CMP_SREG, priv->sreg))
342 		goto nla_put_failure;
343 	if (nla_put_be32(skb, NFTA_CMP_OP, htonl(op)))
344 		goto nla_put_failure;
345 
346 	if (nft_data_dump(skb, NFTA_CMP_DATA, &priv->data,
347 			  NFT_DATA_VALUE, priv->len) < 0)
348 		goto nla_put_failure;
349 	return 0;
350 
351 nla_put_failure:
352 	return -1;
353 }
354 
355 
356 const struct nft_expr_ops nft_cmp16_fast_ops = {
357 	.type		= &nft_cmp_type,
358 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_cmp16_fast_expr)),
359 	.eval		= NULL,	/* inlined */
360 	.init		= nft_cmp16_fast_init,
361 	.dump		= nft_cmp16_fast_dump,
362 	.offload	= nft_cmp16_fast_offload,
363 };
364 
365 static const struct nft_expr_ops *
366 nft_cmp_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
367 {
368 	struct nft_data_desc desc;
369 	struct nft_data data;
370 	enum nft_cmp_ops op;
371 	u8 sreg;
372 	int err;
373 
374 	if (tb[NFTA_CMP_SREG] == NULL ||
375 	    tb[NFTA_CMP_OP] == NULL ||
376 	    tb[NFTA_CMP_DATA] == NULL)
377 		return ERR_PTR(-EINVAL);
378 
379 	op = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_OP]));
380 	switch (op) {
381 	case NFT_CMP_EQ:
382 	case NFT_CMP_NEQ:
383 	case NFT_CMP_LT:
384 	case NFT_CMP_LTE:
385 	case NFT_CMP_GT:
386 	case NFT_CMP_GTE:
387 		break;
388 	default:
389 		return ERR_PTR(-EINVAL);
390 	}
391 
392 	err = nft_data_init(NULL, &data, sizeof(data), &desc,
393 			    tb[NFTA_CMP_DATA]);
394 	if (err < 0)
395 		return ERR_PTR(err);
396 
397 	if (desc.type != NFT_DATA_VALUE)
398 		goto err1;
399 
400 	sreg = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CMP_SREG]));
401 
402 	if (op == NFT_CMP_EQ || op == NFT_CMP_NEQ) {
403 		if (desc.len <= sizeof(u32))
404 			return &nft_cmp_fast_ops;
405 		else if (desc.len <= sizeof(data) &&
406 			 ((sreg >= NFT_REG_1 && sreg <= NFT_REG_4) ||
407 			  (sreg >= NFT_REG32_00 && sreg <= NFT_REG32_12 && sreg % 2 == 0)))
408 			return &nft_cmp16_fast_ops;
409 	}
410 	return &nft_cmp_ops;
411 err1:
412 	nft_data_release(&data, desc.type);
413 	return ERR_PTR(-EINVAL);
414 }
415 
416 struct nft_expr_type nft_cmp_type __read_mostly = {
417 	.name		= "cmp",
418 	.select_ops	= nft_cmp_select_ops,
419 	.policy		= nft_cmp_policy,
420 	.maxattr	= NFTA_CMP_MAX,
421 	.owner		= THIS_MODULE,
422 };
423