_ Git - flowspec-xdp/blob - xdp.c

   1 #include <stdint.h>
   2 #include <endian.h>
   3 #include <linux/if_ether.h>
   4 #include <linux/ip.h>
   5 #include <linux/udp.h>
   6 #include <linux/icmp.h>
   7 #include <linux/icmpv6.h>
   8 #include <arpa/inet.h>
   9
  10 #define NULL (void*)0
  11
  12 /* IP flags. */
  13 #define IP_CE           0x8000          /* Flag: "Congestion"           */
  14 #define IP_DF           0x4000          /* Flag: "Don't Fragment"       */
  15 #define IP_MF           0x2000          /* Flag: "More Fragments"       */
  16 #define IP_OFFSET       0x1FFF          /* "Fragment Offset" part       */
  17
  18 #define IP_PROTO_TCP 6
  19 #define IP_PROTO_UDP 17
  20 #define IP_PROTO_ICMP 1
  21 #define IP6_PROTO_ICMPV6 58
  22 #define IP6_PROTO_FRAG 44
  23
  24 typedef __uint128_t uint128_t;
  25
  26 // Our own ipv6hdr that uses uint128_t
  27 struct ip6hdr {
  28 #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
  29         __u8    priority:4,
  30                 version:4;
  31 #elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
  32         __u8    version:4,
  33                 priority:4;
  34 #else
  35 #error  "Please fix <asm/byteorder.h>"
  36 #endif
  37         __u8    flow_lbl[3];
  38
  39         __be16  payload_len;
  40         __u8            nexthdr;
  41         __u8            hop_limit;
  42
  43         uint128_t       saddr;
  44         uint128_t       daddr;
  45 } __attribute__((packed));
  46
  47 #define IP6_MF 1
  48 #define IP6_FRAGOFF 0xfff8
  49 struct ip6_fraghdr {
  50         uint8_t nexthdr;
  51         uint8_t _reserved;
  52         uint16_t frag_off; // BE low 3 bits flags, last is "more frags"
  53         uint32_t id;
  54 } __attribute__((packed));
  55
  56 // Our own ethhdr with optional vlan tags
  57 struct ethhdr_vlan {
  58         unsigned char   h_dest[ETH_ALEN];       /* destination eth addr */
  59         unsigned char   h_source[ETH_ALEN];     /* source ether addr    */
  60         __be16          vlan_magic;             /* 0x8100 */
  61         __be16          tci;            /* PCP (3 bits), DEI (1 bit), and VLAN (12 bits) */
  62         __be16          h_proto;                /* packet type ID field */
  63 } __attribute__((packed));
  64
  65 // Our own tcphdr without the flags blown up
  66 struct tcphdr {
  67         __be16  source;
  68         __be16  dest;
  69         __be32  seq;
  70         __be32  ack_seq;
  71         __u16   flags;
  72         __be16  window;
  73         __sum16 check;
  74         __be16  urg_ptr;
  75 } __attribute__((packed));
  76
  77 // Note that all operations on uint128s *stay* in Network byte order!
  78
  79 #if defined(__LITTLE_ENDIAN)
  80 #define BIGEND32(v) ((v >> 3*8) | ((v >> 8) & 0xff00) | ((v << 8) & 0xff0000) | (v << 3*8) & 0xff000000)
  81 #elif defined(__BIG_ENDIAN)
  82 #define BIGEND32(v) (v)
  83 #else
  84 #error "Need endian info"
  85 #endif
  86
  87 #if defined(__LITTLE_ENDIAN)
  88 #define BIGEND128(a, b, c, d) ( \
  89                 (((uint128_t)BIGEND32(d)) << 3*32) | \
  90                 (((uint128_t)BIGEND32(c)) << 2*32) | \
  91                 (((uint128_t)BIGEND32(b)) << 1*32) | \
  92                 (((uint128_t)BIGEND32(a)) << 0*32))
  93 #define HTON128(a) BIGEND128(a >> 3*32, a >> 2*32, a >> 1*32, a>> 0*32)
  94 // Yes, somehow macro'ing this changes LLVM's view of htons...
  95 #define BE16(a) ((((uint16_t)(a & 0xff00)) >> 8) | (((uint16_t)(a & 0xff)) << 8))
  96 #elif defined(__BIG_ENDIAN)
  97 #define BIGEND128(a, b, c, d) ((((uint128_t)a) << 3*32) | (((uint128_t)b) << 2*32) | (((uint128_t)c) << 1*32) | (((uint128_t)d) << 0*32))
  98 #define HTON128(a) (a)
  99 #else
 100 #error "Need endian info"
 101 #endif
 102
 103 #define MASK4(pfxlen) BIGEND32(~((((uint32_t)1) << (32 - pfxlen)) - 1))
 104 #define MASK6(pfxlen) HTON128(~((((uint128_t)1) << (128 - pfxlen)) - 1))
 105 #define MASK6_OFFS(offs, pfxlen) HTON128((~((((uint128_t)1) << (128 - pfxlen)) - 1)) & ((((uint128_t)1) << (128 - offs)) - 1))
 106
 107 // PARSE is used as a preprocessor flag to indicate parsing fields
 108 #define PARSE 42
 109 #include "rules.h"
 110
 111 #define unlikely(a) __builtin_expect(a, 0)
 112 #define likely(a) __builtin_expect(a, 1)
 113
 114 #ifdef TEST
 115 // 64 bit version of xdp_md for testing
 116 struct xdp_md {
 117         __u64 data;
 118         __u64 data_end;
 119         __u64 data_meta;
 120         /* Below access go through struct xdp_rxq_info */
 121         __u64 ingress_ifindex; /* rxq->dev->ifindex */
 122         __u64 rx_queue_index;  /* rxq->queue_index  */
 123
 124         __u64 egress_ifindex;  /* txq->dev->ifindex */
 125 };
 126 static const int XDP_PASS = 0;
 127 static const int XDP_DROP = 1;
 128 #else
 129 #include <linux/bpf.h>
 130 #include <bpf/bpf_helpers.h>
 131
 132 SEC("xdp_drop")
 133 #endif
 134 int xdp_drop_prog(struct xdp_md *ctx)
 135 {
 136         const void *const data_end = (void *)(size_t)ctx->data_end;
 137
 138         const void * pktdata;
 139         unsigned short eth_proto;
 140
 141         {
 142                 if (unlikely((void*)(size_t)ctx->data + sizeof(struct ethhdr) > data_end))
 143                         return XDP_DROP;
 144                 const struct ethhdr *const eth = (void*)(size_t)ctx->data;
 145
 146 #if PARSE_8021Q == PARSE
 147                 if (likely(eth->h_proto == BE16(ETH_P_8021Q))) {
 148                         if (unlikely((void*)(size_t)ctx->data + sizeof(struct ethhdr_vlan) > data_end))
 149                                 return XDP_DROP;
 150                         const struct ethhdr_vlan *const eth_vlan = (void*)(size_t)ctx->data;
 151
 152 #ifdef REQ_8021Q
 153                         if (unlikely((eth_vlan->tci & BE16(0xfff)) != BE16(REQ_8021Q)))
 154                                 return XDP_DROP;
 155 #endif
 156
 157                         eth_proto = eth_vlan->h_proto;
 158                         pktdata = (const void *)(long)ctx->data + sizeof(struct ethhdr_vlan);
 159 #else
 160                 if (unlikely(eth->h_proto == BE16(ETH_P_8021Q))) {
 161                         return PARSE_8021Q;
 162 #endif
 163                 } else {
 164 #ifdef REQ_8021Q
 165                         return XDP_DROP;
 166 #else
 167                         pktdata = (const void *)(long)ctx->data + sizeof(struct ethhdr);
 168                         eth_proto = eth->h_proto;
 169 #endif
 170                 }
 171         }
 172
 173 #ifdef NEED_V4_PARSE
 174         const struct iphdr *ip = NULL;
 175         const struct icmphdr *icmp = NULL;
 176 #endif
 177 #ifdef NEED_V6_PARSE
 178         const struct ip6hdr *ip6 = NULL;
 179         const struct icmp6hdr *icmpv6 = NULL;
 180         const struct ip6_fraghdr *frag6 = NULL;
 181 #endif
 182
 183         const void *l4hdr = NULL;
 184         const struct tcphdr *tcp = NULL;
 185         const struct udphdr *udp = NULL;
 186
 187 #ifdef NEED_V4_PARSE
 188         if (eth_proto == BE16(ETH_P_IP)) {
 189                 if (unlikely(pktdata + sizeof(struct iphdr) > data_end))
 190                         return XDP_DROP;
 191                 ip = (struct iphdr*) pktdata;
 192
 193 #if PARSE_IHL == PARSE
 194                 if (unlikely(ip->ihl < 5)) return XDP_DROP;
 195                 l4hdr = pktdata + ip->ihl * 4;
 196 #else
 197                 if (ip->ihl != 5) return PARSE_IHL;
 198                 l4hdr = pktdata + 5*4;
 199 #endif
 200
 201                 if (ip->protocol == IP_PROTO_TCP) {
 202                         if (unlikely(l4hdr + sizeof(struct tcphdr) > data_end))
 203                                 return XDP_DROP;
 204                         tcp = (struct tcphdr*) l4hdr;
 205                 } else if (ip->protocol == IP_PROTO_UDP) {
 206                         if (unlikely(l4hdr + sizeof(struct udphdr) > data_end))
 207                                 return XDP_DROP;
 208                         udp = (struct udphdr*) l4hdr;
 209                 } else if (ip->protocol == IP_PROTO_ICMP) {
 210                         if (unlikely(l4hdr + sizeof(struct icmphdr) > data_end))
 211                                 return XDP_DROP;
 212                         icmp = (struct icmphdr*) l4hdr;
 213                 }
 214         }
 215 #endif
 216 #ifdef NEED_V6_PARSE
 217         if (eth_proto == BE16(ETH_P_IPV6)) {
 218                 if (unlikely(pktdata + sizeof(struct ip6hdr) > data_end))
 219                         return XDP_DROP;
 220                 ip6 = (struct ip6hdr*) pktdata;
 221
 222                 l4hdr = pktdata + 40;
 223
 224                 uint8_t v6nexthdr = ip6->nexthdr;
 225 #ifdef PARSE_V6_FRAG
 226 #if PARSE_V6_FRAG == PARSE
 227                 if (ip6->nexthdr == IP6_PROTO_FRAG) {
 228                         if (unlikely(l4hdr + sizeof(struct ip6_fraghdr) > data_end))
 229                                 return XDP_DROP;
 230                         frag6 = (struct ip6_fraghdr*) l4hdr;
 231                         l4hdr = l4hdr + sizeof(struct ip6_fraghdr);
 232                         v6nexthdr = frag6->nexthdr;
 233 #else
 234                 if (unlikely(ip6->nexthdr == IP6_PROTO_FRAG)) {
 235                         return PARSE_V6_FRAG;
 236 #endif
 237                 }
 238 #endif
 239
 240                 if (v6nexthdr == IP_PROTO_TCP) {
 241                         if (unlikely(l4hdr + sizeof(struct tcphdr) > data_end))
 242                                 return XDP_DROP;
 243                         tcp = (struct tcphdr*) l4hdr;
 244                 } else if (v6nexthdr == IP_PROTO_UDP) {
 245                         if (unlikely(l4hdr + sizeof(struct udphdr) > data_end))
 246                                 return XDP_DROP;
 247                         udp = (struct udphdr*) l4hdr;
 248                 } else if (v6nexthdr == IP6_PROTO_ICMPV6) {
 249                         if (unlikely(l4hdr + sizeof(struct icmp6hdr) > data_end))
 250                                 return XDP_DROP;
 251                         icmpv6 = (struct icmp6hdr*) l4hdr;
 252                 }
 253                 // TODO: Handle some options?
 254         }
 255 #endif
 256
 257         uint16_t sport, dport; // Host Endian! Only valid with tcp || udp
 258         if (tcp != NULL) {
 259                 sport = BE16(tcp->source);
 260                 dport = BE16(tcp->dest);
 261         } else if (udp != NULL) {
 262                 sport = BE16(udp->source);
 263                 dport = BE16(udp->dest);
 264         }
 265
 266         RULES
 267
 268         return XDP_PASS;
 269 }
 270
 271 #ifdef TEST
 272 #include <assert.h>
 273 #include <string.h>
 274
 275 const char d[] = TEST;
 276 int main() {
 277         struct xdp_md test = {
 278                 .data = (uint64_t)d,
 279                 // -1 because sizeof includes a trailing null in the "string"
 280                 .data_end = (uint64_t)(d + sizeof(d) - 1),
 281         };
 282         assert(xdp_drop_prog(&test) == TEST_EXP);
 283 }
 284 #endif