Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 : : /*
3 : : * INET An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4 : : * operating system. INET is implemented using the BSD Socket
5 : : * interface as the means of communication with the user level.
6 : : *
7 : : * Pseudo-driver for the loopback interface.
8 : : *
9 : : * Version: @(#)loopback.c 1.0.4b 08/16/93
10 : : *
11 : : * Authors: Ross Biro
12 : : * Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
13 : : * Donald Becker, <becker@scyld.com>
14 : : *
15 : : * Alan Cox : Fixed oddments for NET3.014
16 : : * Alan Cox : Rejig for NET3.029 snap #3
17 : : * Alan Cox : Fixed NET3.029 bugs and sped up
18 : : * Larry McVoy : Tiny tweak to double performance
19 : : * Alan Cox : Backed out LMV's tweak - the linux mm
20 : : * can't take it...
21 : : * Michael Griffith: Don't bother computing the checksums
22 : : * on packets received on the loopback
23 : : * interface.
24 : : * Alexey Kuznetsov: Potential hang under some extreme
25 : : * cases removed.
26 : : */
27 : : #include <linux/kernel.h>
28 : : #include <linux/jiffies.h>
29 : : #include <linux/module.h>
30 : : #include <linux/interrupt.h>
31 : : #include <linux/fs.h>
32 : : #include <linux/types.h>
33 : : #include <linux/string.h>
34 : : #include <linux/socket.h>
35 : : #include <linux/errno.h>
36 : : #include <linux/fcntl.h>
37 : : #include <linux/in.h>
38 : :
39 : : #include <linux/uaccess.h>
40 : : #include <linux/io.h>
41 : :
42 : : #include <linux/inet.h>
43 : : #include <linux/netdevice.h>
44 : : #include <linux/etherdevice.h>
45 : : #include <linux/skbuff.h>
46 : : #include <linux/ethtool.h>
47 : : #include <net/sock.h>
48 : : #include <net/checksum.h>
49 : : #include <linux/if_ether.h> /* For the statistics structure. */
50 : : #include <linux/if_arp.h> /* For ARPHRD_ETHER */
51 : : #include <linux/ip.h>
52 : : #include <linux/tcp.h>
53 : : #include <linux/percpu.h>
54 : : #include <linux/net_tstamp.h>
55 : : #include <net/net_namespace.h>
56 : : #include <linux/u64_stats_sync.h>
57 : :
58 : : /* blackhole_netdev - a device used for dsts that are marked expired!
59 : : * This is global device (instead of per-net-ns) since it's not needed
60 : : * to be per-ns and gets initialized at boot time.
61 : : */
62 : : struct net_device *blackhole_netdev;
63 : : EXPORT_SYMBOL(blackhole_netdev);
64 : :
65 : : /* The higher levels take care of making this non-reentrant (it's
66 : : * called with bh's disabled).
67 : : */
68 : 2 : static netdev_tx_t loopback_xmit(struct sk_buff *skb,
69 : : struct net_device *dev)
70 : : {
71 : : struct pcpu_lstats *lb_stats;
72 : : int len;
73 : :
74 : 2 : skb_tx_timestamp(skb);
75 : :
76 : : /* do not fool net_timestamp_check() with various clock bases */
77 : 2 : skb->tstamp = 0;
78 : :
79 : 2 : skb_orphan(skb);
80 : :
81 : : /* Before queueing this packet to netif_rx(),
82 : : * make sure dst is refcounted.
83 : : */
84 : 2 : skb_dst_force(skb);
85 : :
86 : 2 : skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
87 : :
88 : : /* it's OK to use per_cpu_ptr() because BHs are off */
89 : 4 : lb_stats = this_cpu_ptr(dev->lstats);
90 : :
91 : 2 : len = skb->len;
92 [ + - ]: 2 : if (likely(netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS)) {
93 : : u64_stats_update_begin(&lb_stats->syncp);
94 : 2 : lb_stats->bytes += len;
95 : 2 : lb_stats->packets++;
96 : : u64_stats_update_end(&lb_stats->syncp);
97 : : }
98 : :
99 : 2 : return NETDEV_TX_OK;
100 : : }
101 : :
102 : 3252 : static void loopback_get_stats64(struct net_device *dev,
103 : : struct rtnl_link_stats64 *stats)
104 : : {
105 : : u64 bytes = 0;
106 : : u64 packets = 0;
107 : : int i;
108 : :
109 [ + + ]: 19512 : for_each_possible_cpu(i) {
110 : : const struct pcpu_lstats *lb_stats;
111 : : u64 tbytes, tpackets;
112 : : unsigned int start;
113 : :
114 : 13008 : lb_stats = per_cpu_ptr(dev->lstats, i);
115 : : do {
116 : : start = u64_stats_fetch_begin_irq(&lb_stats->syncp);
117 : 13008 : tbytes = lb_stats->bytes;
118 : 13008 : tpackets = lb_stats->packets;
119 [ - + ]: 13008 : } while (u64_stats_fetch_retry_irq(&lb_stats->syncp, start));
120 : 13008 : bytes += tbytes;
121 : 13008 : packets += tpackets;
122 : : }
123 : 3252 : stats->rx_packets = packets;
124 : 3252 : stats->tx_packets = packets;
125 : 3252 : stats->rx_bytes = bytes;
126 : 3252 : stats->tx_bytes = bytes;
127 : 3252 : }
128 : :
129 : 0 : static u32 always_on(struct net_device *dev)
130 : : {
131 : 0 : return 1;
132 : : }
133 : :
134 : : static const struct ethtool_ops loopback_ethtool_ops = {
135 : : .get_link = always_on,
136 : : .get_ts_info = ethtool_op_get_ts_info,
137 : : };
138 : :
139 : 406 : static int loopback_dev_init(struct net_device *dev)
140 : : {
141 [ + - + + ]: 2436 : dev->lstats = netdev_alloc_pcpu_stats(struct pcpu_lstats);
142 [ + - ]: 406 : if (!dev->lstats)
143 : : return -ENOMEM;
144 : 406 : return 0;
145 : : }
146 : :
147 : 2 : static void loopback_dev_free(struct net_device *dev)
148 : : {
149 : 2 : dev_net(dev)->loopback_dev = NULL;
150 : 2 : free_percpu(dev->lstats);
151 : 2 : }
152 : :
153 : : static const struct net_device_ops loopback_ops = {
154 : : .ndo_init = loopback_dev_init,
155 : : .ndo_start_xmit = loopback_xmit,
156 : : .ndo_get_stats64 = loopback_get_stats64,
157 : : .ndo_set_mac_address = eth_mac_addr,
158 : : };
159 : :
160 : : static void gen_lo_setup(struct net_device *dev,
161 : : unsigned int mtu,
162 : : const struct ethtool_ops *eth_ops,
163 : : const struct header_ops *hdr_ops,
164 : : const struct net_device_ops *dev_ops,
165 : : void (*dev_destructor)(struct net_device *dev))
166 : : {
167 : 810 : dev->mtu = mtu;
168 : 810 : dev->hard_header_len = ETH_HLEN; /* 14 */
169 : 810 : dev->min_header_len = ETH_HLEN; /* 14 */
170 : 810 : dev->addr_len = ETH_ALEN; /* 6 */
171 : 810 : dev->type = ARPHRD_LOOPBACK; /* 0x0001*/
172 : 810 : dev->flags = IFF_LOOPBACK;
173 : 810 : dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE | IFF_NO_QUEUE;
174 : : netif_keep_dst(dev);
175 : 810 : dev->hw_features = NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
176 : 810 : dev->features = NETIF_F_SG | NETIF_F_FRAGLIST
177 : : | NETIF_F_GSO_SOFTWARE
178 : : | NETIF_F_HW_CSUM
179 : : | NETIF_F_RXCSUM
180 : : | NETIF_F_SCTP_CRC
181 : : | NETIF_F_HIGHDMA
182 : : | NETIF_F_LLTX
183 : : | NETIF_F_NETNS_LOCAL
184 : : | NETIF_F_VLAN_CHALLENGED
185 : : | NETIF_F_LOOPBACK;
186 : 810 : dev->ethtool_ops = eth_ops;
187 : 810 : dev->header_ops = hdr_ops;
188 : 810 : dev->netdev_ops = dev_ops;
189 : 810 : dev->needs_free_netdev = true;
190 : 810 : dev->priv_destructor = dev_destructor;
191 : : }
192 : :
193 : : /* The loopback device is special. There is only one instance
194 : : * per network namespace.
195 : : */
196 : 406 : static void loopback_setup(struct net_device *dev)
197 : : {
198 : : gen_lo_setup(dev, (64 * 1024), &loopback_ethtool_ops, ð_header_ops,
199 : : &loopback_ops, loopback_dev_free);
200 : 406 : }
201 : :
202 : : /* Setup and register the loopback device. */
203 : 406 : static __net_init int loopback_net_init(struct net *net)
204 : : {
205 : : struct net_device *dev;
206 : : int err;
207 : :
208 : : err = -ENOMEM;
209 : 406 : dev = alloc_netdev(0, "lo", NET_NAME_UNKNOWN, loopback_setup);
210 [ + - ]: 406 : if (!dev)
211 : : goto out;
212 : :
213 : : dev_net_set(dev, net);
214 : 406 : err = register_netdev(dev);
215 [ + - ]: 406 : if (err)
216 : : goto out_free_netdev;
217 : :
218 [ - + ]: 406 : BUG_ON(dev->ifindex != LOOPBACK_IFINDEX);
219 : 406 : net->loopback_dev = dev;
220 : 406 : return 0;
221 : :
222 : : out_free_netdev:
223 : 0 : free_netdev(dev);
224 : : out:
225 [ # # ]: 0 : if (net_eq(net, &init_net))
226 : 0 : panic("loopback: Failed to register netdevice: %d\n", err);
227 : : return err;
228 : : }
229 : :
230 : : /* Registered in net/core/dev.c */
231 : : struct pernet_operations __net_initdata loopback_net_ops = {
232 : : .init = loopback_net_init,
233 : : };
234 : :
235 : : /* blackhole netdevice */
236 : 0 : static netdev_tx_t blackhole_netdev_xmit(struct sk_buff *skb,
237 : : struct net_device *dev)
238 : : {
239 : 0 : kfree_skb(skb);
240 [ # # ]: 0 : net_warn_ratelimited("%s(): Dropping skb.\n", __func__);
241 : 0 : return NETDEV_TX_OK;
242 : : }
243 : :
244 : : static const struct net_device_ops blackhole_netdev_ops = {
245 : : .ndo_start_xmit = blackhole_netdev_xmit,
246 : : };
247 : :
248 : : /* This is a dst-dummy device used specifically for invalidated
249 : : * DSTs and unlike loopback, this is not per-ns.
250 : : */
251 : 404 : static void blackhole_netdev_setup(struct net_device *dev)
252 : : {
253 : : gen_lo_setup(dev, ETH_MIN_MTU, NULL, NULL, &blackhole_netdev_ops, NULL);
254 : 404 : }
255 : :
256 : : /* Setup and register the blackhole_netdev. */
257 : 404 : static int __init blackhole_netdev_init(void)
258 : : {
259 : 404 : blackhole_netdev = alloc_netdev(0, "blackhole_dev", NET_NAME_UNKNOWN,
260 : : blackhole_netdev_setup);
261 [ + - ]: 404 : if (!blackhole_netdev)
262 : : return -ENOMEM;
263 : :
264 : 404 : rtnl_lock();
265 : 404 : dev_init_scheduler(blackhole_netdev);
266 : 404 : dev_activate(blackhole_netdev);
267 : 404 : rtnl_unlock();
268 : :
269 : 404 : blackhole_netdev->flags |= IFF_UP | IFF_RUNNING;
270 : : dev_net_set(blackhole_netdev, &init_net);
271 : :
272 : 404 : return 0;
273 : : }
274 : :
275 : : device_initcall(blackhole_netdev_init);
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