net/core/net_namespace.c

   1 #include <linux/workqueue.h>
   2 #include <linux/rtnetlink.h>
   3 #include <linux/cache.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5 #include <linux/list.h>
   6 #include <linux/delay.h>
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/idr.h>
   9 #include <net/net_namespace.h>
  10 #include <net/netns/generic.h>
  11
  12 /*
  13  *      Our network namespace constructor/destructor lists
  14  */
  15
  16 static LIST_HEAD(pernet_list);
  17 static struct list_head *first_device = &pernet_list;
  18 static DEFINE_MUTEX(net_mutex);
  19
  20 LIST_HEAD(net_namespace_list);
  21 EXPORT_SYMBOL_GPL(net_namespace_list);
  22
  23 struct net init_net;
  24 EXPORT_SYMBOL(init_net);
  25
  26 #define INITIAL_NET_GEN_PTRS    13 /* +1 for len +2 for rcu_head */
  27
  28 /*
  29  * setup_net runs the initializers for the network namespace object.
  30  */
  31 static __net_init int setup_net(struct net *net)
  32 {
  33         /* Must be called with net_mutex held */
  34         struct pernet_operations *ops;
  35         int error = 0;
  36
  37         atomic_set(&net->count, 1);
  38
  39 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
  40         atomic_set(&net->use_count, 0);
  41 #endif
  42
  43         list_for_each_entry(ops, &pernet_list, list) {
  44                 if (ops->init) {
  45                         error = ops->init(net);
  46                         if (error < 0)
  47                                 goto out_undo;
  48                 }
  49         }
  50 out:
  51         return error;
  52
  53 out_undo:
  54         /* Walk through the list backwards calling the exit functions
  55          * for the pernet modules whose init functions did not fail.
  56          */
  57         list_for_each_entry_continue_reverse(ops, &pernet_list, list) {
  58                 if (ops->exit)
  59                         ops->exit(net);
  60         }
  61
  62         rcu_barrier();
  63         goto out;
  64 }
  65
  66 static struct net_generic *net_alloc_generic(void)
  67 {
  68         struct net_generic *ng;
  69         size_t generic_size = sizeof(struct net_generic) +
  70                 INITIAL_NET_GEN_PTRS * sizeof(void *);
  71
  72         ng = kzalloc(generic_size, GFP_KERNEL);
  73         if (ng)
  74                 ng->len = INITIAL_NET_GEN_PTRS;
  75
  76         return ng;
  77 }
  78
  79 #ifdef CONFIG_NET_NS
  80 static struct kmem_cache *net_cachep;
  81 static struct workqueue_struct *netns_wq;
  82
  83 static struct net *net_alloc(void)
  84 {
  85         struct net *net = NULL;
  86         struct net_generic *ng;
  87
  88         ng = net_alloc_generic();
  89         if (!ng)
  90                 goto out;
  91
  92         net = kmem_cache_zalloc(net_cachep, GFP_KERNEL);
  93         if (!net)
  94                 goto out_free;
  95
  96         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
  97 out:
  98         return net;
  99
 100 out_free:
 101         kfree(ng);
 102         goto out;
 103 }
 104
 105 static void net_free(struct net *net)
 106 {
 107 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
 108         if (unlikely(atomic_read(&net->use_count) != 0)) {
 109                 printk(KERN_EMERG "network namespace not free! Usage: %d\n",
 110                         atomic_read(&net->use_count));
 111                 return;
 112         }
 113 #endif
 114         kfree(net->gen);
 115         kmem_cache_free(net_cachep, net);
 116 }
 117
 118 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
 119 {
 120         struct net *new_net = NULL;
 121         int err;
 122
 123         if (!(flags & CLONE_NEWNET))
 124                 return get_net(old_net);
 125
 126         err = -ENOMEM;
 127         new_net = net_alloc();
 128         if (!new_net)
 129                 goto out_err;
 130
 131         mutex_lock(&net_mutex);
 132         err = setup_net(new_net);
 133         if (!err) {
 134                 rtnl_lock();
 135                 list_add_tail(&new_net->list, &net_namespace_list);
 136                 rtnl_unlock();
 137         }
 138         mutex_unlock(&net_mutex);
 139
 140         if (err)
 141                 goto out_free;
 142 out:
 143         return new_net;
 144
 145 out_free:
 146         net_free(new_net);
 147 out_err:
 148         new_net = ERR_PTR(err);
 149         goto out;
 150 }
 151
 152 static void cleanup_net(struct work_struct *work)
 153 {
 154         struct pernet_operations *ops;
 155         struct net *net;
 156
 157         net = container_of(work, struct net, work);
 158
 159         mutex_lock(&net_mutex);
 160
 161         /* Don't let anyone else find us. */
 162         rtnl_lock();
 163         list_del(&net->list);
 164         rtnl_unlock();
 165
 166         /* Run all of the network namespace exit methods */
 167         list_for_each_entry_reverse(ops, &pernet_list, list) {
 168                 if (ops->exit)
 169                         ops->exit(net);
 170         }
 171
 172         mutex_unlock(&net_mutex);
 173
 174         /* Ensure there are no outstanding rcu callbacks using this
 175          * network namespace.
 176          */
 177         rcu_barrier();
 178
 179         /* Finally it is safe to free my network namespace structure */
 180         net_free(net);
 181 }
 182
 183 void __put_net(struct net *net)
 184 {
 185         /* Cleanup the network namespace in process context */
 186         INIT_WORK(&net->work, cleanup_net);
 187         queue_work(netns_wq, &net->work);
 188 }
 189 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_net);
 190
 191 #else
 192 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
 193 {
 194         if (flags & CLONE_NEWNET)
 195                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 196         return old_net;
 197 }
 198 #endif
 199
 200 static int __init net_ns_init(void)
 201 {
 202         struct net_generic *ng;
 203         int err;
 204
 205         printk(KERN_INFO "net_namespace: %zd bytes\n", sizeof(struct net));
 206 #ifdef CONFIG_NET_NS
 207         net_cachep = kmem_cache_create("net_namespace", sizeof(struct net),
 208                                         SMP_CACHE_BYTES,
 209                                         SLAB_PANIC, NULL);
 210
 211         /* Create workqueue for cleanup */
 212         netns_wq = create_singlethread_workqueue("netns");
 213         if (!netns_wq)
 214                 panic("Could not create netns workq");
 215 #endif
 216
 217         ng = net_alloc_generic();
 218         if (!ng)
 219                 panic("Could not allocate generic netns");
 220
 221         rcu_assign_pointer(init_net.gen, ng);
 222
 223         mutex_lock(&net_mutex);
 224         err = setup_net(&init_net);
 225
 226         rtnl_lock();
 227         list_add_tail(&init_net.list, &net_namespace_list);
 228         rtnl_unlock();
 229
 230         mutex_unlock(&net_mutex);
 231         if (err)
 232                 panic("Could not setup the initial network namespace");
 233
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 pure_initcall(net_ns_init);
 238
 239 #ifdef CONFIG_NET_NS
 240 static int register_pernet_operations(struct list_head *list,
 241                                       struct pernet_operations *ops)
 242 {
 243         struct net *net, *undo_net;
 244         int error;
 245
 246         list_add_tail(&ops->list, list);
 247         if (ops->init) {
 248                 for_each_net(net) {
 249                         error = ops->init(net);
 250                         if (error)
 251                                 goto out_undo;
 252                 }
 253         }
 254         return 0;
 255
 256 out_undo:
 257         /* If I have an error cleanup all namespaces I initialized */
 258         list_del(&ops->list);
 259         if (ops->exit) {
 260                 for_each_net(undo_net) {
 261                         if (undo_net == net)
 262                                 goto undone;
 263                         ops->exit(undo_net);
 264                 }
 265         }
 266 undone:
 267         return error;
 268 }
 269
 270 static void unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
 271 {
 272         struct net *net;
 273
 274         list_del(&ops->list);
 275         if (ops->exit)
 276                 for_each_net(net)
 277                         ops->exit(net);
 278 }
 279
 280 #else
 281
 282 static int register_pernet_operations(struct list_head *list,
 283                                       struct pernet_operations *ops)
 284 {
 285         if (ops->init == NULL)
 286                 return 0;
 287         return ops->init(&init_net);
 288 }
 289
 290 static void unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
 291 {
 292         if (ops->exit)
 293                 ops->exit(&init_net);
 294 }
 295 #endif
 296
 297 static DEFINE_IDA(net_generic_ids);
 298
 299 /**
 300  *      register_pernet_subsys - register a network namespace subsystem
 301  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
 302  *
 303  *      Register a subsystem which has init and exit functions
 304  *      that are called when network namespaces are created and
 305  *      destroyed respectively.
 306  *
 307  *      When registered all network namespace init functions are
 308  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
 309  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
 310  *
 311  *      When a new network namespace is created all of the init
 312  *      methods are called in the order in which they were registered.
 313  *
 314  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
 315  *      are called in the reverse of the order with which they were
 316  *      registered.
 317  */
 318 int register_pernet_subsys(struct pernet_operations *ops)
 319 {
 320         int error;
 321         mutex_lock(&net_mutex);
 322         error =  register_pernet_operations(first_device, ops);
 323         mutex_unlock(&net_mutex);
 324         return error;
 325 }
 326 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_subsys);
 327
 328 /**
 329  *      unregister_pernet_subsys - unregister a network namespace subsystem
 330  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
 331  *
 332  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
 333  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
 334  *      addition run the exit method for all existing network
 335  *      namespaces.
 336  */
 337 void unregister_pernet_subsys(struct pernet_operations *module)
 338 {
 339         mutex_lock(&net_mutex);
 340         unregister_pernet_operations(module);
 341         mutex_unlock(&net_mutex);
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_subsys);
 344
 345 int register_pernet_gen_subsys(int *id, struct pernet_operations *ops)
 346 {
 347         int rv;
 348
 349         mutex_lock(&net_mutex);
 350 again:
 351         rv = ida_get_new_above(&net_generic_ids, 1, id);
 352         if (rv < 0) {
 353                 if (rv == -EAGAIN) {
 354                         ida_pre_get(&net_generic_ids, GFP_KERNEL);
 355                         goto again;
 356                 }
 357                 goto out;
 358         }
 359         rv = register_pernet_operations(first_device, ops);
 360         if (rv < 0)
 361                 ida_remove(&net_generic_ids, *id);
 362 out:
 363         mutex_unlock(&net_mutex);
 364         return rv;
 365 }
 366 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_gen_subsys);
 367
 368 void unregister_pernet_gen_subsys(int id, struct pernet_operations *ops)
 369 {
 370         mutex_lock(&net_mutex);
 371         unregister_pernet_operations(ops);
 372         ida_remove(&net_generic_ids, id);
 373         mutex_unlock(&net_mutex);
 374 }
 375 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_gen_subsys);
 376
 377 /**
 378  *      register_pernet_device - register a network namespace device
 379  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
 380  *
 381  *      Register a device which has init and exit functions
 382  *      that are called when network namespaces are created and
 383  *      destroyed respectively.
 384  *
 385  *      When registered all network namespace init functions are
 386  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
 387  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
 388  *
 389  *      When a new network namespace is created all of the init
 390  *      methods are called in the order in which they were registered.
 391  *
 392  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
 393  *      are called in the reverse of the order with which they were
 394  *      registered.
 395  */
 396 int register_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
 397 {
 398         int error;
 399         mutex_lock(&net_mutex);
 400         error = register_pernet_operations(&pernet_list, ops);
 401         if (!error && (first_device == &pernet_list))
 402                 first_device = &ops->list;
 403         mutex_unlock(&net_mutex);
 404         return error;
 405 }
 406 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_device);
 407
 408 int register_pernet_gen_device(int *id, struct pernet_operations *ops)
 409 {
 410         int error;
 411         mutex_lock(&net_mutex);
 412 again:
 413         error = ida_get_new_above(&net_generic_ids, 1, id);
 414         if (error) {
 415                 if (error == -EAGAIN) {
 416                         ida_pre_get(&net_generic_ids, GFP_KERNEL);
 417                         goto again;
 418                 }
 419                 goto out;
 420         }
 421         error = register_pernet_operations(&pernet_list, ops);
 422         if (error)
 423                 ida_remove(&net_generic_ids, *id);
 424         else if (first_device == &pernet_list)
 425                 first_device = &ops->list;
 426 out:
 427         mutex_unlock(&net_mutex);
 428         return error;
 429 }
 430 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_gen_device);
 431
 432 /**
 433  *      unregister_pernet_device - unregister a network namespace netdevice
 434  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
 435  *
 436  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
 437  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
 438  *      addition run the exit method for all existing network
 439  *      namespaces.
 440  */
 441 void unregister_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
 442 {
 443         mutex_lock(&net_mutex);
 444         if (&ops->list == first_device)
 445                 first_device = first_device->next;
 446         unregister_pernet_operations(ops);
 447         mutex_unlock(&net_mutex);
 448 }
 449 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_device);
 450
 451 void unregister_pernet_gen_device(int id, struct pernet_operations *ops)
 452 {
 453         mutex_lock(&net_mutex);
 454         if (&ops->list == first_device)
 455                 first_device = first_device->next;
 456         unregister_pernet_operations(ops);
 457         ida_remove(&net_generic_ids, id);
 458         mutex_unlock(&net_mutex);
 459 }
 460 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_gen_device);
 461
 462 static void net_generic_release(struct rcu_head *rcu)
 463 {
 464         struct net_generic *ng;
 465
 466         ng = container_of(rcu, struct net_generic, rcu);
 467         kfree(ng);
 468 }
 469
 470 int net_assign_generic(struct net *net, int id, void *data)
 471 {
 472         struct net_generic *ng, *old_ng;
 473
 474         BUG_ON(!mutex_is_locked(&net_mutex));
 475         BUG_ON(id == 0);
 476
 477         ng = old_ng = net->gen;
 478         if (old_ng->len >= id)
 479                 goto assign;
 480
 481         ng = kzalloc(sizeof(struct net_generic) +
 482                         id * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
 483         if (ng == NULL)
 484                 return -ENOMEM;
 485
 486         /*
 487          * Some synchronisation notes:
 488          *
 489          * The net_generic explores the net->gen array inside rcu
 490          * read section. Besides once set the net->gen->ptr[x]
 491          * pointer never changes (see rules in netns/generic.h).
 492          *
 493          * That said, we simply duplicate this array and schedule
 494          * the old copy for kfree after a grace period.
 495          */
 496
 497         ng->len = id;
 498         memcpy(&ng->ptr, &old_ng->ptr, old_ng->len);
 499
 500         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
 501         call_rcu(&old_ng->rcu, net_generic_release);
 502 assign:
 503         ng->ptr[id - 1] = data;
 504         return 0;
 505 }
 506 EXPORT_SYMBOL_GPL(net_assign_generic);