Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davej/x86
[linux-2.6] / net / ipv4 / ipvs / ip_vs_app.c
1 /*
2  * ip_vs_app.c: Application module support for IPVS
3  *
4  * Version:     $Id: ip_vs_app.c,v 1.17 2003/03/22 06:31:21 wensong Exp $
5  *
6  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
7  *
8  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
9  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
10  *              as published by the Free Software Foundation; either version
11  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Most code here is taken from ip_masq_app.c in kernel 2.2. The difference
14  * is that ip_vs_app module handles the reverse direction (incoming requests
15  * and outgoing responses).
16  *
17  *              IP_MASQ_APP application masquerading module
18  *
19  * Author:      Juan Jose Ciarlante, <jjciarla@raiz.uncu.edu.ar>
20  *
21  */
22
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/skbuff.h>
26 #include <linux/in.h>
27 #include <linux/ip.h>
28 #include <net/protocol.h>
29 #include <net/tcp.h>
30 #include <asm/system.h>
31 #include <linux/stat.h>
32 #include <linux/proc_fs.h>
33 #include <linux/seq_file.h>
34
35 #include <net/ip_vs.h>
36
37 EXPORT_SYMBOL(register_ip_vs_app);
38 EXPORT_SYMBOL(unregister_ip_vs_app);
39 EXPORT_SYMBOL(register_ip_vs_app_inc);
40
41 /* ipvs application list head */
42 static LIST_HEAD(ip_vs_app_list);
43 static DECLARE_MUTEX(__ip_vs_app_mutex);
44
45
46 /*
47  *      Get an ip_vs_app object
48  */
49 static inline int ip_vs_app_get(struct ip_vs_app *app)
50 {
51         /* test and get the module atomically */
52         if (app->module)
53                 return try_module_get(app->module);
54         else
55                 return 1;
56 }
57
58
59 static inline void ip_vs_app_put(struct ip_vs_app *app)
60 {
61         if (app->module)
62                 module_put(app->module);
63 }
64
65
66 /*
67  *      Allocate/initialize app incarnation and register it in proto apps.
68  */
69 static int
70 ip_vs_app_inc_new(struct ip_vs_app *app, __u16 proto, __u16 port)
71 {
72         struct ip_vs_protocol *pp;
73         struct ip_vs_app *inc;
74         int ret;
75
76         if (!(pp = ip_vs_proto_get(proto)))
77                 return -EPROTONOSUPPORT;
78
79         if (!pp->unregister_app)
80                 return -EOPNOTSUPP;
81
82         inc = kmalloc(sizeof(struct ip_vs_app), GFP_KERNEL);
83         if (!inc)
84                 return -ENOMEM;
85         memcpy(inc, app, sizeof(*inc));
86         INIT_LIST_HEAD(&inc->p_list);
87         INIT_LIST_HEAD(&inc->incs_list);
88         inc->app = app;
89         inc->port = htons(port);
90         atomic_set(&inc->usecnt, 0);
91
92         if (app->timeouts) {
93                 inc->timeout_table =
94                         ip_vs_create_timeout_table(app->timeouts,
95                                                    app->timeouts_size);
96                 if (!inc->timeout_table) {
97                         ret = -ENOMEM;
98                         goto out;
99                 }
100         }
101
102         ret = pp->register_app(inc);
103         if (ret)
104                 goto out;
105
106         list_add(&inc->a_list, &app->incs_list);
107         IP_VS_DBG(9, "%s application %s:%u registered\n",
108                   pp->name, inc->name, inc->port);
109
110         return 0;
111
112   out:
113         kfree(inc->timeout_table);
114         kfree(inc);
115         return ret;
116 }
117
118
119 /*
120  *      Release app incarnation
121  */
122 static void
123 ip_vs_app_inc_release(struct ip_vs_app *inc)
124 {
125         struct ip_vs_protocol *pp;
126
127         if (!(pp = ip_vs_proto_get(inc->protocol)))
128                 return;
129
130         if (pp->unregister_app)
131                 pp->unregister_app(inc);
132
133         IP_VS_DBG(9, "%s App %s:%u unregistered\n",
134                   pp->name, inc->name, inc->port);
135
136         list_del(&inc->a_list);
137
138         kfree(inc->timeout_table);
139         kfree(inc);
140 }
141
142
143 /*
144  *      Get reference to app inc (only called from softirq)
145  *
146  */
147 int ip_vs_app_inc_get(struct ip_vs_app *inc)
148 {
149         int result;
150
151         atomic_inc(&inc->usecnt);
152         if (unlikely((result = ip_vs_app_get(inc->app)) != 1))
153                 atomic_dec(&inc->usecnt);
154         return result;
155 }
156
157
158 /*
159  *      Put the app inc (only called from timer or net softirq)
160  */
161 void ip_vs_app_inc_put(struct ip_vs_app *inc)
162 {
163         ip_vs_app_put(inc->app);
164         atomic_dec(&inc->usecnt);
165 }
166
167
168 /*
169  *      Register an application incarnation in protocol applications
170  */
171 int
172 register_ip_vs_app_inc(struct ip_vs_app *app, __u16 proto, __u16 port)
173 {
174         int result;
175
176         down(&__ip_vs_app_mutex);
177
178         result = ip_vs_app_inc_new(app, proto, port);
179
180         up(&__ip_vs_app_mutex);
181
182         return result;
183 }
184
185
186 /*
187  *      ip_vs_app registration routine
188  */
189 int register_ip_vs_app(struct ip_vs_app *app)
190 {
191         /* increase the module use count */
192         ip_vs_use_count_inc();
193
194         down(&__ip_vs_app_mutex);
195
196         list_add(&app->a_list, &ip_vs_app_list);
197
198         up(&__ip_vs_app_mutex);
199
200         return 0;
201 }
202
203
204 /*
205  *      ip_vs_app unregistration routine
206  *      We are sure there are no app incarnations attached to services
207  */
208 void unregister_ip_vs_app(struct ip_vs_app *app)
209 {
210         struct ip_vs_app *inc, *nxt;
211
212         down(&__ip_vs_app_mutex);
213
214         list_for_each_entry_safe(inc, nxt, &app->incs_list, a_list) {
215                 ip_vs_app_inc_release(inc);
216         }
217
218         list_del(&app->a_list);
219
220         up(&__ip_vs_app_mutex);
221
222         /* decrease the module use count */
223         ip_vs_use_count_dec();
224 }
225
226
227 /*
228  *      Bind ip_vs_conn to its ip_vs_app (called by cp constructor)
229  */
230 int ip_vs_bind_app(struct ip_vs_conn *cp, struct ip_vs_protocol *pp)
231 {
232         return pp->app_conn_bind(cp);
233 }
234
235
236 /*
237  *      Unbind cp from application incarnation (called by cp destructor)
238  */
239 void ip_vs_unbind_app(struct ip_vs_conn *cp)
240 {
241         struct ip_vs_app *inc = cp->app;
242
243         if (!inc)
244                 return;
245
246         if (inc->unbind_conn)
247                 inc->unbind_conn(inc, cp);
248         if (inc->done_conn)
249                 inc->done_conn(inc, cp);
250         ip_vs_app_inc_put(inc);
251         cp->app = NULL;
252 }
253
254
255 /*
256  *      Fixes th->seq based on ip_vs_seq info.
257  */
258 static inline void vs_fix_seq(const struct ip_vs_seq *vseq, struct tcphdr *th)
259 {
260         __u32 seq = ntohl(th->seq);
261
262         /*
263          *      Adjust seq with delta-offset for all packets after
264          *      the most recent resized pkt seq and with previous_delta offset
265          *      for all packets before most recent resized pkt seq.
266          */
267         if (vseq->delta || vseq->previous_delta) {
268                 if(after(seq, vseq->init_seq)) {
269                         th->seq = htonl(seq + vseq->delta);
270                         IP_VS_DBG(9, "vs_fix_seq(): added delta (%d) to seq\n",
271                                   vseq->delta);
272                 } else {
273                         th->seq = htonl(seq + vseq->previous_delta);
274                         IP_VS_DBG(9, "vs_fix_seq(): added previous_delta "
275                                   "(%d) to seq\n", vseq->previous_delta);
276                 }
277         }
278 }
279
280
281 /*
282  *      Fixes th->ack_seq based on ip_vs_seq info.
283  */
284 static inline void
285 vs_fix_ack_seq(const struct ip_vs_seq *vseq, struct tcphdr *th)
286 {
287         __u32 ack_seq = ntohl(th->ack_seq);
288
289         /*
290          * Adjust ack_seq with delta-offset for
291          * the packets AFTER most recent resized pkt has caused a shift
292          * for packets before most recent resized pkt, use previous_delta
293          */
294         if (vseq->delta || vseq->previous_delta) {
295                 /* since ack_seq is the number of octet that is expected
296                    to receive next, so compare it with init_seq+delta */
297                 if(after(ack_seq, vseq->init_seq+vseq->delta)) {
298                         th->ack_seq = htonl(ack_seq - vseq->delta);
299                         IP_VS_DBG(9, "vs_fix_ack_seq(): subtracted delta "
300                                   "(%d) from ack_seq\n", vseq->delta);
301
302                 } else {
303                         th->ack_seq = htonl(ack_seq - vseq->previous_delta);
304                         IP_VS_DBG(9, "vs_fix_ack_seq(): subtracted "
305                                   "previous_delta (%d) from ack_seq\n",
306                                   vseq->previous_delta);
307                 }
308         }
309 }
310
311
312 /*
313  *      Updates ip_vs_seq if pkt has been resized
314  *      Assumes already checked proto==IPPROTO_TCP and diff!=0.
315  */
316 static inline void vs_seq_update(struct ip_vs_conn *cp, struct ip_vs_seq *vseq,
317                                  unsigned flag, __u32 seq, int diff)
318 {
319         /* spinlock is to keep updating cp->flags atomic */
320         spin_lock(&cp->lock);
321         if (!(cp->flags & flag) || after(seq, vseq->init_seq)) {
322                 vseq->previous_delta = vseq->delta;
323                 vseq->delta += diff;
324                 vseq->init_seq = seq;
325                 cp->flags |= flag;
326         }
327         spin_unlock(&cp->lock);
328 }
329
330 static inline int app_tcp_pkt_out(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff **pskb,
331                                   struct ip_vs_app *app)
332 {
333         int diff;
334         unsigned int tcp_offset = (*pskb)->nh.iph->ihl*4;
335         struct tcphdr *th;
336         __u32 seq;
337
338         if (!ip_vs_make_skb_writable(pskb, tcp_offset + sizeof(*th)))
339                 return 0;
340
341         th = (struct tcphdr *)((*pskb)->nh.raw + tcp_offset);
342
343         /*
344          *      Remember seq number in case this pkt gets resized
345          */
346         seq = ntohl(th->seq);
347
348         /*
349          *      Fix seq stuff if flagged as so.
350          */
351         if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_OUT_SEQ)
352                 vs_fix_seq(&cp->out_seq, th);
353         if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_IN_SEQ)
354                 vs_fix_ack_seq(&cp->in_seq, th);
355
356         /*
357          *      Call private output hook function
358          */
359         if (app->pkt_out == NULL)
360                 return 1;
361
362         if (!app->pkt_out(app, cp, pskb, &diff))
363                 return 0;
364
365         /*
366          *      Update ip_vs seq stuff if len has changed.
367          */
368         if (diff != 0)
369                 vs_seq_update(cp, &cp->out_seq,
370                               IP_VS_CONN_F_OUT_SEQ, seq, diff);
371
372         return 1;
373 }
374
375 /*
376  *      Output pkt hook. Will call bound ip_vs_app specific function
377  *      called by ipvs packet handler, assumes previously checked cp!=NULL
378  *      returns false if it can't handle packet (oom)
379  */
380 int ip_vs_app_pkt_out(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff **pskb)
381 {
382         struct ip_vs_app *app;
383
384         /*
385          *      check if application module is bound to
386          *      this ip_vs_conn.
387          */
388         if ((app = cp->app) == NULL)
389                 return 1;
390
391         /* TCP is complicated */
392         if (cp->protocol == IPPROTO_TCP)
393                 return app_tcp_pkt_out(cp, pskb, app);
394
395         /*
396          *      Call private output hook function
397          */
398         if (app->pkt_out == NULL)
399                 return 1;
400
401         return app->pkt_out(app, cp, pskb, NULL);
402 }
403
404
405 static inline int app_tcp_pkt_in(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff **pskb,
406                                  struct ip_vs_app *app)
407 {
408         int diff;
409         unsigned int tcp_offset = (*pskb)->nh.iph->ihl*4;
410         struct tcphdr *th;
411         __u32 seq;
412
413         if (!ip_vs_make_skb_writable(pskb, tcp_offset + sizeof(*th)))
414                 return 0;
415
416         th = (struct tcphdr *)((*pskb)->nh.raw + tcp_offset);
417
418         /*
419          *      Remember seq number in case this pkt gets resized
420          */
421         seq = ntohl(th->seq);
422
423         /*
424          *      Fix seq stuff if flagged as so.
425          */
426         if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_IN_SEQ)
427                 vs_fix_seq(&cp->in_seq, th);
428         if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_OUT_SEQ)
429                 vs_fix_ack_seq(&cp->out_seq, th);
430
431         /*
432          *      Call private input hook function
433          */
434         if (app->pkt_in == NULL)
435                 return 1;
436
437         if (!app->pkt_in(app, cp, pskb, &diff))
438                 return 0;
439
440         /*
441          *      Update ip_vs seq stuff if len has changed.
442          */
443         if (diff != 0)
444                 vs_seq_update(cp, &cp->in_seq,
445                               IP_VS_CONN_F_IN_SEQ, seq, diff);
446
447         return 1;
448 }
449
450 /*
451  *      Input pkt hook. Will call bound ip_vs_app specific function
452  *      called by ipvs packet handler, assumes previously checked cp!=NULL.
453  *      returns false if can't handle packet (oom).
454  */
455 int ip_vs_app_pkt_in(struct ip_vs_conn *cp, struct sk_buff **pskb)
456 {
457         struct ip_vs_app *app;
458
459         /*
460          *      check if application module is bound to
461          *      this ip_vs_conn.
462          */
463         if ((app = cp->app) == NULL)
464                 return 1;
465
466         /* TCP is complicated */
467         if (cp->protocol == IPPROTO_TCP)
468                 return app_tcp_pkt_in(cp, pskb, app);
469
470         /*
471          *      Call private input hook function
472          */
473         if (app->pkt_in == NULL)
474                 return 1;
475
476         return app->pkt_in(app, cp, pskb, NULL);
477 }
478
479
480 #ifdef CONFIG_PROC_FS
481 /*
482  *      /proc/net/ip_vs_app entry function
483  */
484
485 static struct ip_vs_app *ip_vs_app_idx(loff_t pos)
486 {
487         struct ip_vs_app *app, *inc;
488
489         list_for_each_entry(app, &ip_vs_app_list, a_list) {
490                 list_for_each_entry(inc, &app->incs_list, a_list) {
491                         if (pos-- == 0)
492                                 return inc;
493                 }
494         }
495         return NULL;
496
497 }
498
499 static void *ip_vs_app_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
500 {
501         down(&__ip_vs_app_mutex);
502
503         return *pos ? ip_vs_app_idx(*pos - 1) : SEQ_START_TOKEN;
504 }
505
506 static void *ip_vs_app_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
507 {
508         struct ip_vs_app *inc, *app;
509         struct list_head *e;
510
511         ++*pos;
512         if (v == SEQ_START_TOKEN)
513                 return ip_vs_app_idx(0);
514
515         inc = v;
516         app = inc->app;
517
518         if ((e = inc->a_list.next) != &app->incs_list)
519                 return list_entry(e, struct ip_vs_app, a_list);
520
521         /* go on to next application */
522         for (e = app->a_list.next; e != &ip_vs_app_list; e = e->next) {
523                 app = list_entry(e, struct ip_vs_app, a_list);
524                 list_for_each_entry(inc, &app->incs_list, a_list) {
525                         return inc;
526                 }
527         }
528         return NULL;
529 }
530
531 static void ip_vs_app_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
532 {
533         up(&__ip_vs_app_mutex);
534 }
535
536 static int ip_vs_app_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
537 {
538         if (v == SEQ_START_TOKEN)
539                 seq_puts(seq, "prot port    usecnt name\n");
540         else {
541                 const struct ip_vs_app *inc = v;
542
543                 seq_printf(seq, "%-3s  %-7u %-6d %-17s\n",
544                            ip_vs_proto_name(inc->protocol),
545                            ntohs(inc->port),
546                            atomic_read(&inc->usecnt),
547                            inc->name);
548         }
549         return 0;
550 }
551
552 static struct seq_operations ip_vs_app_seq_ops = {
553         .start = ip_vs_app_seq_start,
554         .next  = ip_vs_app_seq_next,
555         .stop  = ip_vs_app_seq_stop,
556         .show  = ip_vs_app_seq_show,
557 };
558
559 static int ip_vs_app_open(struct inode *inode, struct file *file)
560 {
561         return seq_open(file, &ip_vs_app_seq_ops);
562 }
563
564 static struct file_operations ip_vs_app_fops = {
565         .owner   = THIS_MODULE,
566         .open    = ip_vs_app_open,
567         .read    = seq_read,
568         .llseek  = seq_lseek,
569         .release = seq_release,
570 };
571 #endif
572
573
574 /*
575  *      Replace a segment of data with a new segment
576  */
577 int ip_vs_skb_replace(struct sk_buff *skb, gfp_t pri,
578                       char *o_buf, int o_len, char *n_buf, int n_len)
579 {
580         struct iphdr *iph;
581         int diff;
582         int o_offset;
583         int o_left;
584
585         EnterFunction(9);
586
587         diff = n_len - o_len;
588         o_offset = o_buf - (char *)skb->data;
589         /* The length of left data after o_buf+o_len in the skb data */
590         o_left = skb->len - (o_offset + o_len);
591
592         if (diff <= 0) {
593                 memmove(o_buf + n_len, o_buf + o_len, o_left);
594                 memcpy(o_buf, n_buf, n_len);
595                 skb_trim(skb, skb->len + diff);
596         } else if (diff <= skb_tailroom(skb)) {
597                 skb_put(skb, diff);
598                 memmove(o_buf + n_len, o_buf + o_len, o_left);
599                 memcpy(o_buf, n_buf, n_len);
600         } else {
601                 if (pskb_expand_head(skb, skb_headroom(skb), diff, pri))
602                         return -ENOMEM;
603                 skb_put(skb, diff);
604                 memmove(skb->data + o_offset + n_len,
605                         skb->data + o_offset + o_len, o_left);
606                 memcpy(skb->data + o_offset, n_buf, n_len);
607         }
608
609         /* must update the iph total length here */
610         iph = skb->nh.iph;
611         iph->tot_len = htons(skb->len);
612
613         LeaveFunction(9);
614         return 0;
615 }
616
617
618 int ip_vs_app_init(void)
619 {
620         /* we will replace it with proc_net_ipvs_create() soon */
621         proc_net_fops_create("ip_vs_app", 0, &ip_vs_app_fops);
622         return 0;
623 }
624
625
626 void ip_vs_app_cleanup(void)
627 {
628         proc_net_remove("ip_vs_app");
629 }