net: Statically initialize init_net.dev_base_head
[opensuse:kernel.git] / 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 <linux/rculist.h>
10 #include <linux/nsproxy.h>
11 #include <linux/proc_fs.h>
12 #include <linux/file.h>
13 #include <linux/export.h>
14 #include <net/net_namespace.h>
15 #include <net/netns/generic.h>
16
17 /*
18  *      Our network namespace constructor/destructor lists
19  */
20
21 static LIST_HEAD(pernet_list);
22 static struct list_head *first_device = &pernet_list;
23 static DEFINE_MUTEX(net_mutex);
24
25 LIST_HEAD(net_namespace_list);
26 EXPORT_SYMBOL_GPL(net_namespace_list);
27
28 struct net init_net = {
29         .dev_base_head = LIST_HEAD_INIT(init_net.dev_base_head),
30 };
31 EXPORT_SYMBOL(init_net);
32
33 #define INITIAL_NET_GEN_PTRS    13 /* +1 for len +2 for rcu_head */
34
35 static unsigned int max_gen_ptrs = INITIAL_NET_GEN_PTRS;
36
37 static struct net_generic *net_alloc_generic(void)
38 {
39         struct net_generic *ng;
40         size_t generic_size = offsetof(struct net_generic, ptr[max_gen_ptrs]);
41
42         ng = kzalloc(generic_size, GFP_KERNEL);
43         if (ng)
44                 ng->len = max_gen_ptrs;
45
46         return ng;
47 }
48
49 static int net_assign_generic(struct net *net, int id, void *data)
50 {
51         struct net_generic *ng, *old_ng;
52
53         BUG_ON(!mutex_is_locked(&net_mutex));
54         BUG_ON(id == 0);
55
56         old_ng = rcu_dereference_protected(net->gen,
57                                            lockdep_is_held(&net_mutex));
58         ng = old_ng;
59         if (old_ng->len >= id)
60                 goto assign;
61
62         ng = net_alloc_generic();
63         if (ng == NULL)
64                 return -ENOMEM;
65
66         /*
67          * Some synchronisation notes:
68          *
69          * The net_generic explores the net->gen array inside rcu
70          * read section. Besides once set the net->gen->ptr[x]
71          * pointer never changes (see rules in netns/generic.h).
72          *
73          * That said, we simply duplicate this array and schedule
74          * the old copy for kfree after a grace period.
75          */
76
77         memcpy(&ng->ptr, &old_ng->ptr, old_ng->len * sizeof(void*));
78
79         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
80         kfree_rcu(old_ng, rcu);
81 assign:
82         ng->ptr[id - 1] = data;
83         return 0;
84 }
85
86 static int ops_init(const struct pernet_operations *ops, struct net *net)
87 {
88         int err = -ENOMEM;
89         void *data = NULL;
90
91         if (ops->id && ops->size) {
92                 data = kzalloc(ops->size, GFP_KERNEL);
93                 if (!data)
94                         goto out;
95
96                 err = net_assign_generic(net, *ops->id, data);
97                 if (err)
98                         goto cleanup;
99         }
100         err = 0;
101         if (ops->init)
102                 err = ops->init(net);
103         if (!err)
104                 return 0;
105
106 cleanup:
107         kfree(data);
108
109 out:
110         return err;
111 }
112
113 static void ops_free(const struct pernet_operations *ops, struct net *net)
114 {
115         if (ops->id && ops->size) {
116                 int id = *ops->id;
117                 kfree(net_generic(net, id));
118         }
119 }
120
121 static void ops_exit_list(const struct pernet_operations *ops,
122                           struct list_head *net_exit_list)
123 {
124         struct net *net;
125         if (ops->exit) {
126                 list_for_each_entry(net, net_exit_list, exit_list)
127                         ops->exit(net);
128         }
129         if (ops->exit_batch)
130                 ops->exit_batch(net_exit_list);
131 }
132
133 static void ops_free_list(const struct pernet_operations *ops,
134                           struct list_head *net_exit_list)
135 {
136         struct net *net;
137         if (ops->size && ops->id) {
138                 list_for_each_entry(net, net_exit_list, exit_list)
139                         ops_free(ops, net);
140         }
141 }
142
143 /*
144  * setup_net runs the initializers for the network namespace object.
145  */
146 static __net_init int setup_net(struct net *net)
147 {
148         /* Must be called with net_mutex held */
149         const struct pernet_operations *ops, *saved_ops;
150         int error = 0;
151         LIST_HEAD(net_exit_list);
152
153         atomic_set(&net->count, 1);
154         atomic_set(&net->passive, 1);
155         net->dev_base_seq = 1;
156
157 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
158         atomic_set(&net->use_count, 0);
159 #endif
160
161         list_for_each_entry(ops, &pernet_list, list) {
162                 error = ops_init(ops, net);
163                 if (error < 0)
164                         goto out_undo;
165         }
166 out:
167         return error;
168
169 out_undo:
170         /* Walk through the list backwards calling the exit functions
171          * for the pernet modules whose init functions did not fail.
172          */
173         list_add(&net->exit_list, &net_exit_list);
174         saved_ops = ops;
175         list_for_each_entry_continue_reverse(ops, &pernet_list, list)
176                 ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
177
178         ops = saved_ops;
179         list_for_each_entry_continue_reverse(ops, &pernet_list, list)
180                 ops_free_list(ops, &net_exit_list);
181
182         rcu_barrier();
183         goto out;
184 }
185
186
187 #ifdef CONFIG_NET_NS
188 static struct kmem_cache *net_cachep;
189 static struct workqueue_struct *netns_wq;
190
191 static struct net *net_alloc(void)
192 {
193         struct net *net = NULL;
194         struct net_generic *ng;
195
196         ng = net_alloc_generic();
197         if (!ng)
198                 goto out;
199
200         net = kmem_cache_zalloc(net_cachep, GFP_KERNEL);
201         if (!net)
202                 goto out_free;
203
204         rcu_assign_pointer(net->gen, ng);
205 out:
206         return net;
207
208 out_free:
209         kfree(ng);
210         goto out;
211 }
212
213 static void net_free(struct net *net)
214 {
215 #ifdef NETNS_REFCNT_DEBUG
216         if (unlikely(atomic_read(&net->use_count) != 0)) {
217                 printk(KERN_EMERG "network namespace not free! Usage: %d\n",
218                         atomic_read(&net->use_count));
219                 return;
220         }
221 #endif
222         kfree(net->gen);
223         kmem_cache_free(net_cachep, net);
224 }
225
226 void net_drop_ns(void *p)
227 {
228         struct net *ns = p;
229         if (ns && atomic_dec_and_test(&ns->passive))
230                 net_free(ns);
231 }
232
233 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
234 {
235         struct net *net;
236         int rv;
237
238         if (!(flags & CLONE_NEWNET))
239                 return get_net(old_net);
240
241         net = net_alloc();
242         if (!net)
243                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
244         mutex_lock(&net_mutex);
245         rv = setup_net(net);
246         if (rv == 0) {
247                 rtnl_lock();
248                 list_add_tail_rcu(&net->list, &net_namespace_list);
249                 rtnl_unlock();
250         }
251         mutex_unlock(&net_mutex);
252         if (rv < 0) {
253                 net_drop_ns(net);
254                 return ERR_PTR(rv);
255         }
256         return net;
257 }
258
259 static DEFINE_SPINLOCK(cleanup_list_lock);
260 static LIST_HEAD(cleanup_list);  /* Must hold cleanup_list_lock to touch */
261
262 static void cleanup_net(struct work_struct *work)
263 {
264         const struct pernet_operations *ops;
265         struct net *net, *tmp;
266         LIST_HEAD(net_kill_list);
267         LIST_HEAD(net_exit_list);
268
269         /* Atomically snapshot the list of namespaces to cleanup */
270         spin_lock_irq(&cleanup_list_lock);
271         list_replace_init(&cleanup_list, &net_kill_list);
272         spin_unlock_irq(&cleanup_list_lock);
273
274         mutex_lock(&net_mutex);
275
276         /* Don't let anyone else find us. */
277         rtnl_lock();
278         list_for_each_entry(net, &net_kill_list, cleanup_list) {
279                 list_del_rcu(&net->list);
280                 list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
281         }
282         rtnl_unlock();
283
284         /*
285          * Another CPU might be rcu-iterating the list, wait for it.
286          * This needs to be before calling the exit() notifiers, so
287          * the rcu_barrier() below isn't sufficient alone.
288          */
289         synchronize_rcu();
290
291         /* Run all of the network namespace exit methods */
292         list_for_each_entry_reverse(ops, &pernet_list, list)
293                 ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
294
295         /* Free the net generic variables */
296         list_for_each_entry_reverse(ops, &pernet_list, list)
297                 ops_free_list(ops, &net_exit_list);
298
299         mutex_unlock(&net_mutex);
300
301         /* Ensure there are no outstanding rcu callbacks using this
302          * network namespace.
303          */
304         rcu_barrier();
305
306         /* Finally it is safe to free my network namespace structure */
307         list_for_each_entry_safe(net, tmp, &net_exit_list, exit_list) {
308                 list_del_init(&net->exit_list);
309                 net_drop_ns(net);
310         }
311 }
312 static DECLARE_WORK(net_cleanup_work, cleanup_net);
313
314 void __put_net(struct net *net)
315 {
316         /* Cleanup the network namespace in process context */
317         unsigned long flags;
318
319         spin_lock_irqsave(&cleanup_list_lock, flags);
320         list_add(&net->cleanup_list, &cleanup_list);
321         spin_unlock_irqrestore(&cleanup_list_lock, flags);
322
323         queue_work(netns_wq, &net_cleanup_work);
324 }
325 EXPORT_SYMBOL_GPL(__put_net);
326
327 struct net *get_net_ns_by_fd(int fd)
328 {
329         struct proc_inode *ei;
330         struct file *file;
331         struct net *net;
332
333         file = proc_ns_fget(fd);
334         if (IS_ERR(file))
335                 return ERR_CAST(file);
336
337         ei = PROC_I(file->f_dentry->d_inode);
338         if (ei->ns_ops == &netns_operations)
339                 net = get_net(ei->ns);
340         else
341                 net = ERR_PTR(-EINVAL);
342
343         fput(file);
344         return net;
345 }
346
347 #else
348 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct net *old_net)
349 {
350         if (flags & CLONE_NEWNET)
351                 return ERR_PTR(-EINVAL);
352         return old_net;
353 }
354
355 struct net *get_net_ns_by_fd(int fd)
356 {
357         return ERR_PTR(-EINVAL);
358 }
359 #endif
360
361 struct net *get_net_ns_by_pid(pid_t pid)
362 {
363         struct task_struct *tsk;
364         struct net *net;
365
366         /* Lookup the network namespace */
367         net = ERR_PTR(-ESRCH);
368         rcu_read_lock();
369         tsk = find_task_by_vpid(pid);
370         if (tsk) {
371                 struct nsproxy *nsproxy;
372                 nsproxy = task_nsproxy(tsk);
373                 if (nsproxy)
374                         net = get_net(nsproxy->net_ns);
375         }
376         rcu_read_unlock();
377         return net;
378 }
379 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_net_ns_by_pid);
380
381 static int __init net_ns_init(void)
382 {
383         struct net_generic *ng;
384
385 #ifdef CONFIG_NET_NS
386         net_cachep = kmem_cache_create("net_namespace", sizeof(struct net),
387                                         SMP_CACHE_BYTES,
388                                         SLAB_PANIC, NULL);
389
390         /* Create workqueue for cleanup */
391         netns_wq = create_singlethread_workqueue("netns");
392         if (!netns_wq)
393                 panic("Could not create netns workq");
394 #endif
395
396         ng = net_alloc_generic();
397         if (!ng)
398                 panic("Could not allocate generic netns");
399
400         rcu_assign_pointer(init_net.gen, ng);
401
402         mutex_lock(&net_mutex);
403         if (setup_net(&init_net))
404                 panic("Could not setup the initial network namespace");
405
406         rtnl_lock();
407         list_add_tail_rcu(&init_net.list, &net_namespace_list);
408         rtnl_unlock();
409
410         mutex_unlock(&net_mutex);
411
412         return 0;
413 }
414
415 pure_initcall(net_ns_init);
416
417 #ifdef CONFIG_NET_NS
418 static int __register_pernet_operations(struct list_head *list,
419                                         struct pernet_operations *ops)
420 {
421         struct net *net;
422         int error;
423         LIST_HEAD(net_exit_list);
424
425         list_add_tail(&ops->list, list);
426         if (ops->init || (ops->id && ops->size)) {
427                 for_each_net(net) {
428                         error = ops_init(ops, net);
429                         if (error)
430                                 goto out_undo;
431                         list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
432                 }
433         }
434         return 0;
435
436 out_undo:
437         /* If I have an error cleanup all namespaces I initialized */
438         list_del(&ops->list);
439         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
440         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
441         return error;
442 }
443
444 static void __unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
445 {
446         struct net *net;
447         LIST_HEAD(net_exit_list);
448
449         list_del(&ops->list);
450         for_each_net(net)
451                 list_add_tail(&net->exit_list, &net_exit_list);
452         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
453         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
454 }
455
456 #else
457
458 static int __register_pernet_operations(struct list_head *list,
459                                         struct pernet_operations *ops)
460 {
461         return ops_init(ops, &init_net);
462 }
463
464 static void __unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
465 {
466         LIST_HEAD(net_exit_list);
467         list_add(&init_net.exit_list, &net_exit_list);
468         ops_exit_list(ops, &net_exit_list);
469         ops_free_list(ops, &net_exit_list);
470 }
471
472 #endif /* CONFIG_NET_NS */
473
474 static DEFINE_IDA(net_generic_ids);
475
476 static int register_pernet_operations(struct list_head *list,
477                                       struct pernet_operations *ops)
478 {
479         int error;
480
481         if (ops->id) {
482 again:
483                 error = ida_get_new_above(&net_generic_ids, 1, ops->id);
484                 if (error < 0) {
485                         if (error == -EAGAIN) {
486                                 ida_pre_get(&net_generic_ids, GFP_KERNEL);
487                                 goto again;
488                         }
489                         return error;
490                 }
491                 max_gen_ptrs = max_t(unsigned int, max_gen_ptrs, *ops->id);
492         }
493         error = __register_pernet_operations(list, ops);
494         if (error) {
495                 rcu_barrier();
496                 if (ops->id)
497                         ida_remove(&net_generic_ids, *ops->id);
498         }
499
500         return error;
501 }
502
503 static void unregister_pernet_operations(struct pernet_operations *ops)
504 {
505         
506         __unregister_pernet_operations(ops);
507         rcu_barrier();
508         if (ops->id)
509                 ida_remove(&net_generic_ids, *ops->id);
510 }
511
512 /**
513  *      register_pernet_subsys - register a network namespace subsystem
514  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
515  *
516  *      Register a subsystem which has init and exit functions
517  *      that are called when network namespaces are created and
518  *      destroyed respectively.
519  *
520  *      When registered all network namespace init functions are
521  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
522  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
523  *
524  *      When a new network namespace is created all of the init
525  *      methods are called in the order in which they were registered.
526  *
527  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
528  *      are called in the reverse of the order with which they were
529  *      registered.
530  */
531 int register_pernet_subsys(struct pernet_operations *ops)
532 {
533         int error;
534         mutex_lock(&net_mutex);
535         error =  register_pernet_operations(first_device, ops);
536         mutex_unlock(&net_mutex);
537         return error;
538 }
539 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_subsys);
540
541 /**
542  *      unregister_pernet_subsys - unregister a network namespace subsystem
543  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
544  *
545  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
546  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
547  *      addition run the exit method for all existing network
548  *      namespaces.
549  */
550 void unregister_pernet_subsys(struct pernet_operations *ops)
551 {
552         mutex_lock(&net_mutex);
553         unregister_pernet_operations(ops);
554         mutex_unlock(&net_mutex);
555 }
556 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_subsys);
557
558 /**
559  *      register_pernet_device - register a network namespace device
560  *      @ops:  pernet operations structure for the subsystem
561  *
562  *      Register a device which has init and exit functions
563  *      that are called when network namespaces are created and
564  *      destroyed respectively.
565  *
566  *      When registered all network namespace init functions are
567  *      called for every existing network namespace.  Allowing kernel
568  *      modules to have a race free view of the set of network namespaces.
569  *
570  *      When a new network namespace is created all of the init
571  *      methods are called in the order in which they were registered.
572  *
573  *      When a network namespace is destroyed all of the exit methods
574  *      are called in the reverse of the order with which they were
575  *      registered.
576  */
577 int register_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
578 {
579         int error;
580         mutex_lock(&net_mutex);
581         error = register_pernet_operations(&pernet_list, ops);
582         if (!error && (first_device == &pernet_list))
583                 first_device = &ops->list;
584         mutex_unlock(&net_mutex);
585         return error;
586 }
587 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_pernet_device);
588
589 /**
590  *      unregister_pernet_device - unregister a network namespace netdevice
591  *      @ops: pernet operations structure to manipulate
592  *
593  *      Remove the pernet operations structure from the list to be
594  *      used when network namespaces are created or destroyed.  In
595  *      addition run the exit method for all existing network
596  *      namespaces.
597  */
598 void unregister_pernet_device(struct pernet_operations *ops)
599 {
600         mutex_lock(&net_mutex);
601         if (&ops->list == first_device)
602                 first_device = first_device->next;
603         unregister_pernet_operations(ops);
604         mutex_unlock(&net_mutex);
605 }
606 EXPORT_SYMBOL_GPL(unregister_pernet_device);
607
608 #ifdef CONFIG_NET_NS
609 static void *netns_get(struct task_struct *task)
610 {
611         struct net *net = NULL;
612         struct nsproxy *nsproxy;
613
614         rcu_read_lock();
615         nsproxy = task_nsproxy(task);
616         if (nsproxy)
617                 net = get_net(nsproxy->net_ns);
618         rcu_read_unlock();
619
620         return net;
621 }
622
623 static void netns_put(void *ns)
624 {
625         put_net(ns);
626 }
627
628 static int netns_install(struct nsproxy *nsproxy, void *ns)
629 {
630         put_net(nsproxy->net_ns);
631         nsproxy->net_ns = get_net(ns);
632         return 0;
633 }
634
635 const struct proc_ns_operations netns_operations = {
636         .name           = "net",
637         .type           = CLONE_NEWNET,
638         .get            = netns_get,
639         .put            = netns_put,
640         .install        = netns_install,
641 };
642 #endif