src/plugins/acl/hash_lookup.c

   1 /*
   2  *------------------------------------------------------------------
   3  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  *------------------------------------------------------------------
  16  */
  17
  18 #include <stddef.h>
  19 #include <netinet/in.h>
  20
  21 #include <vlibapi/api.h>
  22 #include <vlibmemory/api.h>
  23 #include <vlibsocket/api.h>
  24
  25 #include <vlib/vlib.h>
  26 #include <vnet/vnet.h>
  27 #include <vnet/pg/pg.h>
  28 #include <vppinfra/error.h>
  29 #include <vnet/plugin/plugin.h>
  30 #include <acl/acl.h>
  31 #include <vppinfra/bihash_48_8.h>
  32
  33 #include "hash_lookup.h"
  34 #include "hash_lookup_private.h"
  35
  36 /*
  37  * This returns true if there is indeed a match on the portranges.
  38  * With all these levels of indirections, this is not going to be very fast,
  39  * so, best use the individual ports or wildcard ports for performance.
  40  */
  41 static int
  42 match_portranges(acl_main_t *am, fa_5tuple_t *match, u32 index)
  43 {
  44   applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces = match->pkt.is_input ? &am->input_hash_entry_vec_by_sw_if_index[match->pkt.sw_if_index] :
  45                                                     &am->output_hash_entry_vec_by_sw_if_index[match->pkt.sw_if_index];
  46   applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[index]);
  47
  48   // hash_acl_info_t *ha = &am->hash_acl_infos[pae->acl_index];
  49   acl_rule_t *r = &(am->acls[pae->acl_index].rules[pae->ace_index]);
  50   DBG("PORTMATCH: %d <= %d <= %d && %d <= %d <= %d ?",
  51                 r->src_port_or_type_first, match->l4.port[0], r->src_port_or_type_last,
  52                 r->dst_port_or_code_first, match->l4.port[1], r->dst_port_or_code_last);
  53
  54   return ( ((r->src_port_or_type_first <= match->l4.port[0]) && r->src_port_or_type_last >= match->l4.port[0]) &&
  55            ((r->dst_port_or_code_first <= match->l4.port[1]) && r->dst_port_or_code_last >= match->l4.port[1]) );
  56 }
  57
  58 static u32
  59 multi_acl_match_get_applied_ace_index(acl_main_t *am, fa_5tuple_t *match)
  60 {
  61   clib_bihash_kv_48_8_t kv;
  62   clib_bihash_kv_48_8_t result;
  63   fa_5tuple_t *kv_key = (fa_5tuple_t *)kv.key;
  64   hash_acl_lookup_value_t *result_val = (hash_acl_lookup_value_t *)&result.value;
  65   u64 *pmatch = (u64 *)match;
  66   u64 *pmask;
  67   u64 *pkey;
  68   int mask_type_index;
  69   u32 curr_match_index = ~0;
  70
  71   u32 sw_if_index = match->pkt.sw_if_index;
  72   u8 is_input = match->pkt.is_input;
  73   applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces = is_input ? &am->input_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index] :
  74                                                     &am->output_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index];
  75   applied_hash_acl_info_t **applied_hash_acls = is_input ? &am->input_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index :
  76                                                     &am->output_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index;
  77
  78   DBG("TRYING TO MATCH: %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx",
  79                pmatch[0], pmatch[1], pmatch[2], pmatch[3], pmatch[4], pmatch[5]);
  80
  81   for(mask_type_index=0; mask_type_index < pool_len(am->ace_mask_type_pool); mask_type_index++) {
  82     if (!clib_bitmap_get((*applied_hash_acls)[sw_if_index].mask_type_index_bitmap, mask_type_index)) {
  83       /* This bit is not set. Avoid trying to match */
  84       continue;
  85     }
  86     ace_mask_type_entry_t *mte = &am->ace_mask_type_pool[mask_type_index];
  87     pmatch = (u64 *)match;
  88     pmask = (u64 *)&mte->mask;
  89     pkey = (u64 *)kv.key;
  90     /*
  91     * unrolling the below loop results in a noticeable performance increase.
  92     int i;
  93     for(i=0; i<6; i++) {
  94       kv.key[i] = pmatch[i] & pmask[i];
  95     }
  96     */
  97
  98     *pkey++ = *pmatch++ & *pmask++;
  99     *pkey++ = *pmatch++ & *pmask++;
 100     *pkey++ = *pmatch++ & *pmask++;
 101     *pkey++ = *pmatch++ & *pmask++;
 102     *pkey++ = *pmatch++ & *pmask++;
 103     *pkey++ = *pmatch++ & *pmask++;
 104
 105     kv_key->pkt.mask_type_index_lsb = mask_type_index;
 106     DBG("        KEY %3d: %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx", mask_type_index,
 107                 kv.key[0], kv.key[1], kv.key[2], kv.key[3], kv.key[4], kv.key[5]);
 108     int res = BV (clib_bihash_search) (&am->acl_lookup_hash, &kv, &result);
 109     if (res == 0) {
 110       DBG("ACL-MATCH! result_val: %016llx", result_val->as_u64);
 111       if (result_val->applied_entry_index < curr_match_index) {
 112         if (PREDICT_FALSE(result_val->need_portrange_check)) {
 113           /*
 114            * This is going to be slow, since we can have multiple superset
 115            * entries for narrow-ish portranges, e.g.:
 116            * 0..42 100..400, 230..60000,
 117            * so we need to walk linearly and check if they match.
 118            */
 119
 120           u32 curr_index = result_val->applied_entry_index;
 121           while ((curr_index != ~0) && !match_portranges(am, match, curr_index)) {
 122             /* while no match and there are more entries, walk... */
 123             applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[curr_index]);
 124             DBG("entry %d did not portmatch, advancing to %d", curr_index, pae->next_applied_entry_index);
 125             curr_index = pae->next_applied_entry_index;
 126           }
 127           if (curr_index < curr_match_index) {
 128             DBG("The index %d is the new candidate in portrange matches.", curr_index);
 129             curr_match_index = result_val->applied_entry_index;
 130             if (!result_val->shadowed) {
 131               /* new result is known to not be shadowed, so no point to look up further */
 132               break;
 133             }
 134           } else {
 135             DBG("Curr portmatch index %d is too big vs. current matched one %d", curr_index, curr_match_index);
 136           }
 137         } else {
 138           /* The usual path is here. Found an entry in front of the current candiate - so it's a new one */
 139           DBG("This match is the new candidate");
 140           curr_match_index = result_val->applied_entry_index;
 141           if (!result_val->shadowed) {
 142           /* new result is known to not be shadowed, so no point to look up further */
 143             break;
 144           }
 145         }
 146       }
 147     }
 148   }
 149   DBG("MATCH-RESULT: %d", curr_match_index);
 150   return curr_match_index;
 151 }
 152
 153 static void
 154 hashtable_add_del(acl_main_t *am, clib_bihash_kv_48_8_t *kv, int is_add)
 155 {
 156     DBG("HASH ADD/DEL: %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx add %d",
 157                         kv->key[0], kv->key[1], kv->key[2],
 158                         kv->key[3], kv->key[4], kv->key[5], is_add);
 159     BV (clib_bihash_add_del) (&am->acl_lookup_hash, kv, is_add);
 160 }
 161
 162 static void
 163 fill_applied_hash_ace_kv(acl_main_t *am,
 164                             applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces,
 165                             u32 sw_if_index, u8 is_input,
 166                             u32 new_index, clib_bihash_kv_48_8_t *kv)
 167 {
 168   fa_5tuple_t *kv_key = (fa_5tuple_t *)kv->key;
 169   hash_acl_lookup_value_t *kv_val = (hash_acl_lookup_value_t *)&kv->value;
 170   applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[new_index]);
 171   hash_acl_info_t *ha = &am->hash_acl_infos[pae->acl_index];
 172
 173   memcpy(kv_key, &ha->rules[pae->hash_ace_info_index].match, sizeof(*kv_key));
 174   /* initialize the sw_if_index and direction */
 175   kv_key->pkt.sw_if_index = sw_if_index;
 176   kv_key->pkt.is_input = is_input;
 177   kv_val->as_u64 = 0;
 178   kv_val->applied_entry_index = new_index;
 179   kv_val->need_portrange_check = ha->rules[pae->hash_ace_info_index].src_portrange_not_powerof2 ||
 180                                    ha->rules[pae->hash_ace_info_index].dst_portrange_not_powerof2;
 181   /* by default assume all values are shadowed -> check all mask types */
 182   kv_val->shadowed = 1;
 183 }
 184
 185 static void
 186 add_del_hashtable_entry(acl_main_t *am,
 187                             u32 sw_if_index, u8 is_input,
 188                             applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces,
 189                             u32 index, int is_add)
 190 {
 191   clib_bihash_kv_48_8_t kv;
 192
 193   fill_applied_hash_ace_kv(am, applied_hash_aces, sw_if_index, is_input, index, &kv);
 194   hashtable_add_del(am, &kv, is_add);
 195 }
 196
 197
 198
 199 static void
 200 activate_applied_ace_hash_entry(acl_main_t *am,
 201                             u32 sw_if_index, u8 is_input,
 202                             applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces,
 203                             u32 new_index)
 204 {
 205   clib_bihash_kv_48_8_t kv;
 206   applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[new_index]);
 207
 208   fill_applied_hash_ace_kv(am, applied_hash_aces, sw_if_index, is_input, new_index, &kv);
 209
 210   DBG("APPLY ADD KY: %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx %016llx",
 211                         kv.key[0], kv.key[1], kv.key[2],
 212                         kv.key[3], kv.key[4], kv.key[5]);
 213
 214   clib_bihash_kv_48_8_t result;
 215   hash_acl_lookup_value_t *result_val = (hash_acl_lookup_value_t *)&result.value;
 216   int res = BV (clib_bihash_search) (&am->acl_lookup_hash, &kv, &result);
 217   if (res == 0) {
 218     /* There already exists an entry or more. Append at the end. */
 219     u32 first_index = result_val->applied_entry_index;
 220     DBG("A key already exists, with applied entry index: %d", existing_index);
 221     ASSERT(first_index != ~0);
 222     applied_hash_ace_entry_t *first_pae = &((*applied_hash_aces)[first_index]);
 223     /* move to "prev" by one, this should land us in the end of the list */
 224     u32 last_index = first_pae->prev_applied_entry_index;
 225     ASSERT(last_index != ~0);
 226     applied_hash_ace_entry_t *last_pae = &((*applied_hash_aces)[last_index]);
 227     ASSERT(last_pae->next_applied_entry_index == ~0);
 228     /* link ourseves in */
 229     last_pae->next_applied_entry_index = new_index;
 230     pae->prev_applied_entry_index = last_index;
 231     /* make a new reference from the very first element to new tail */
 232     first_pae->prev_applied_entry_index = new_index;
 233   } else {
 234     /* It's the very first entry */
 235     hashtable_add_del(am, &kv, 1);
 236     pae->is_first_entry = 1;
 237     /* we are the tail */
 238     pae->prev_applied_entry_index = new_index;
 239   }
 240 }
 241
 242 static void
 243 applied_hash_entries_analyze(acl_main_t *am, applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces)
 244 {
 245   /*
 246    * Go over the rules and check which ones are shadowed and which aren't.
 247    * Naive approach: try to match the match value from every ACE as if it
 248    * was a live packet, and see if the resulting match happens earlier in the list.
 249    * if it does not match or it is later in the ACL - then the entry is not shadowed.
 250    *
 251    * This approach fails, an example:
 252    *   deny tcp 2001:db8::/32 2001:db8::/32
 253    *   permit ip 2001:db8::1/128 2001:db8::2/128
 254    */
 255 }
 256
 257 void
 258 hash_acl_apply(acl_main_t *am, u32 sw_if_index, u8 is_input, int acl_index)
 259 {
 260   int i;
 261
 262   DBG("HASH ACL apply: sw_if_index %d is_input %d acl %d", sw_if_index, is_input, acl_index);
 263   u32 *acl_vec = is_input ? am->input_acl_vec_by_sw_if_index[sw_if_index] :
 264                             am->output_acl_vec_by_sw_if_index[sw_if_index];
 265   if (is_input) {
 266     vec_validate(am->input_hash_entry_vec_by_sw_if_index, sw_if_index);
 267   } else {
 268     vec_validate(am->output_hash_entry_vec_by_sw_if_index, sw_if_index);
 269   }
 270   vec_validate(am->hash_acl_infos, acl_index);
 271   applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces = is_input ? &am->input_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index] :
 272                                                     &am->output_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index];
 273   u32 order_index = vec_search(acl_vec, acl_index);
 274   hash_acl_info_t *ha = &am->hash_acl_infos[acl_index];
 275   ASSERT(order_index != ~0);
 276
 277   if (!am->acl_lookup_hash_initialized) {
 278     BV (clib_bihash_init) (&am->acl_lookup_hash, "ACL plugin rule lookup bihash",
 279                            65536, 2 << 25);
 280     am->acl_lookup_hash_initialized = 1;
 281   }
 282   int base_offset = vec_len(*applied_hash_aces);
 283
 284   /* Update the bitmap of the mask types with which the lookup
 285      needs to happen for the ACLs applied to this sw_if_index */
 286   applied_hash_acl_info_t **applied_hash_acls = is_input ? &am->input_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index :
 287                                                     &am->output_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index;
 288   vec_validate((*applied_hash_acls), sw_if_index);
 289   applied_hash_acl_info_t *pal = &(*applied_hash_acls)[sw_if_index];
 290   pal->mask_type_index_bitmap = clib_bitmap_or(pal->mask_type_index_bitmap,
 291                                      ha->mask_type_index_bitmap);
 292   /*
 293    * if the applied ACL is empty, the current code will cause a
 294    * different behavior compared to current linear search: an empty ACL will
 295    * simply fallthrough to the next ACL, or the default deny in the end.
 296    *
 297    * This is not a problem, because after vpp-dev discussion,
 298    * the consensus was it should not be possible to apply the non-existent
 299    * ACL, so the change adding this code also takes care of that.
 300    */
 301
 302   /* expand the applied aces vector by the necessary amount */
 303   vec_resize((*applied_hash_aces), vec_len(ha->rules));
 304
 305   /* add the rules from the ACL to the hash table for lookup and append to the vector*/
 306   for(i=0; i < vec_len(ha->rules); i++) {
 307     u32 new_index = base_offset + i;
 308     applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[new_index]);
 309     pae->is_first_entry = 0;
 310     pae->acl_index = acl_index;
 311     pae->ace_index = ha->rules[i].ace_index;
 312     pae->action = ha->rules[i].action;
 313     pae->hash_ace_info_index = i;
 314     /* we might link it in later */
 315     pae->next_applied_entry_index = ~0;
 316     pae->prev_applied_entry_index = ~0;
 317     activate_applied_ace_hash_entry(am, sw_if_index, is_input, applied_hash_aces, new_index);
 318   }
 319   applied_hash_entries_analyze(am, applied_hash_aces);
 320 }
 321
 322 static void
 323 move_applied_ace_hash_entry(acl_main_t *am,
 324                             u32 sw_if_index, u8 is_input,
 325                             applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces,
 326                             u32 old_index, u32 new_index)
 327 {
 328   /* move the entry */
 329   (*applied_hash_aces)[new_index] = (*applied_hash_aces)[old_index];
 330
 331   /* update the linkage and hash table if necessary */
 332   applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[old_index]);
 333
 334   if (!pae->is_first_entry) {
 335     applied_hash_ace_entry_t *prev_pae = &((*applied_hash_aces)[pae->prev_applied_entry_index]);
 336     ASSERT(prev_pae->next_applied_entry_index == old_index);
 337     prev_pae->next_applied_entry_index = new_index;
 338   } else {
 339     /* first entry - so the hash points to it, update */
 340     add_del_hashtable_entry(am, sw_if_index, is_input,
 341                             applied_hash_aces, new_index, 1);
 342   }
 343   if (pae->next_applied_entry_index != ~0) {
 344     applied_hash_ace_entry_t *next_pae = &((*applied_hash_aces)[pae->next_applied_entry_index]);
 345     ASSERT(next_pae->prev_applied_entry_index == old_index);
 346     next_pae->prev_applied_entry_index = new_index;
 347   } else {
 348     /*
 349      * Moving the very last entry, so we need to update the tail pointer in the first one.
 350      * find back the first entry. Inefficient so might need to be a bit cleverer
 351      * if this proves to be a problem..
 352      */
 353     u32 an_index = pae->prev_applied_entry_index;
 354     applied_hash_ace_entry_t *head_pae = &((*applied_hash_aces)[pae->prev_applied_entry_index]);
 355     while(!head_pae->is_first_entry) {
 356       an_index = head_pae->prev_applied_entry_index;
 357       head_pae = &((*applied_hash_aces)[an_index]);
 358     }
 359     ASSERT(head_pae->prev_applied_entry_index == old_index);
 360     head_pae->prev_applied_entry_index = new_index;
 361   }
 362   /* invalidate the old entry */
 363   pae->prev_applied_entry_index = ~0;
 364   pae->next_applied_entry_index = ~0;
 365 }
 366
 367 static void
 368 deactivate_applied_ace_hash_entry(acl_main_t *am,
 369                             u32 sw_if_index, u8 is_input,
 370                             applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces,
 371                             u32 old_index)
 372 {
 373   applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[old_index]);
 374
 375   if (pae->next_applied_entry_index != ~0) {
 376     applied_hash_ace_entry_t *next_pae = &((*applied_hash_aces)[pae->next_applied_entry_index]);
 377     ASSERT(next_pae->prev_applied_entry_index == old_index);
 378     next_pae->prev_applied_entry_index = pae->prev_applied_entry_index;
 379   }
 380
 381   if (!pae->is_first_entry) {
 382     applied_hash_ace_entry_t *prev_pae = &((*applied_hash_aces)[pae->prev_applied_entry_index]);
 383     ASSERT(prev_pae->next_applied_entry_index == old_index);
 384     prev_pae->next_applied_entry_index = pae->next_applied_entry_index;
 385   } else {
 386     /* It was the first entry. We need either to reset the hash entry or delete it */
 387     pae->is_first_entry = 0;
 388     if (pae->next_applied_entry_index != ~0) {
 389       /* a custom case of relinking for the first node, with the tail not forward linked to it */
 390       applied_hash_ace_entry_t *next_pae = &((*applied_hash_aces)[pae->next_applied_entry_index]);
 391       /* this is the tail the new head should be aware of */
 392       next_pae->prev_applied_entry_index = pae->prev_applied_entry_index;
 393       next_pae->is_first_entry = 1;
 394
 395       add_del_hashtable_entry(am, sw_if_index, is_input,
 396                               applied_hash_aces, pae->next_applied_entry_index, 1);
 397     } else {
 398       /* no next entry, so just delete the entry in the hash table */
 399       add_del_hashtable_entry(am, sw_if_index, is_input,
 400                               applied_hash_aces, old_index, 0);
 401     }
 402   }
 403 }
 404
 405
 406 static void
 407 hash_acl_build_applied_lookup_bitmap(acl_main_t *am, u32 sw_if_index, u8 is_input)
 408 {
 409   int i;
 410   uword *new_lookup_bitmap = 0;
 411   u32 **applied_acls = is_input ? &am->input_acl_vec_by_sw_if_index[sw_if_index] :
 412                                   &am->output_acl_vec_by_sw_if_index[sw_if_index];
 413   applied_hash_acl_info_t **applied_hash_acls = is_input ? &am->input_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index :
 414                                                     &am->output_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index;
 415   applied_hash_acl_info_t *pal = &(*applied_hash_acls)[sw_if_index];
 416   for(i=0; i < vec_len(*applied_acls); i++) {
 417     u32 a_acl_index = (*applied_acls)[i];
 418     hash_acl_info_t *ha = &am->hash_acl_infos[a_acl_index];
 419     new_lookup_bitmap = clib_bitmap_or(new_lookup_bitmap,
 420                                        ha->mask_type_index_bitmap);
 421   }
 422   uword *old_lookup_bitmap = pal->mask_type_index_bitmap;
 423   pal->mask_type_index_bitmap = new_lookup_bitmap;
 424   clib_bitmap_free(old_lookup_bitmap);
 425 }
 426
 427 void
 428 hash_acl_unapply(acl_main_t *am, u32 sw_if_index, u8 is_input, int acl_index)
 429 {
 430   int i;
 431
 432   DBG("HASH ACL unapply: sw_if_index %d is_input %d acl %d", sw_if_index, is_input, acl_index);
 433   hash_acl_info_t *ha = &am->hash_acl_infos[acl_index];
 434   applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces = is_input ? &am->input_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index] :
 435                                                     &am->output_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index];
 436
 437   for(i=0; i < vec_len((*applied_hash_aces)); i++) {
 438     if ((*applied_hash_aces)[i].acl_index == acl_index) {
 439       DBG("Found applied ACL#%d at applied index %d", acl_index, i);
 440       break;
 441     }
 442   }
 443   if (vec_len((*applied_hash_aces)) <= i) {
 444     DBG("Did not find applied ACL#%d at sw_if_index %d", acl_index, sw_if_index);
 445     /* we went all the way without finding any entries. Probably a list was empty. */
 446     return;
 447   }
 448   int base_offset = i;
 449   int tail_offset = base_offset + vec_len(ha->rules);
 450   int tail_len = vec_len((*applied_hash_aces)) - tail_offset;
 451   DBG("base_offset: %d, tail_offset: %d, tail_len: %d", base_offset, tail_offset, tail_len);
 452
 453   for(i=0; i < vec_len(ha->rules); i ++) {
 454     DBG("UNAPPLY DEACTIVATE: sw_if_index %d is_input %d, applied index %d", sw_if_index, is_input, base_offset + i);
 455     deactivate_applied_ace_hash_entry(am, sw_if_index, is_input,
 456                                       applied_hash_aces, base_offset + i);
 457   }
 458   for(i=0; i < tail_len; i ++) {
 459     /* move the entry at tail offset to base offset */
 460     /* that is, from (tail_offset+i) -> (base_offset+i) */
 461     DBG("UNAPPLY MOVE: sw_if_index %d is_input %d, applied index %d ->", sw_if_index, is_input, tail_offset+i, base_offset + i);
 462     move_applied_ace_hash_entry(am, sw_if_index, is_input, applied_hash_aces, tail_offset + i, base_offset + i);
 463   }
 464   /* trim the end of the vector */
 465   _vec_len((*applied_hash_aces)) -= vec_len(ha->rules);
 466
 467   applied_hash_entries_analyze(am, applied_hash_aces);
 468
 469   /* After deletion we might not need some of the mask-types anymore... */
 470   hash_acl_build_applied_lookup_bitmap(am, sw_if_index, is_input);
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Create the applied ACEs and update the hash table,
 475  * taking into account that the ACL may not be the last
 476  * in the vector of applied ACLs.
 477  *
 478  * For now, walk from the end of the vector and unapply the ACLs,
 479  * then apply the one in question and reapply the rest.
 480  */
 481
 482 void
 483 hash_acl_reapply(acl_main_t *am, u32 sw_if_index, u8 is_input, int acl_index)
 484 {
 485   u32 **applied_acls = is_input ? &am->input_acl_vec_by_sw_if_index[sw_if_index] :
 486                                   &am->output_acl_vec_by_sw_if_index[sw_if_index];
 487   int i;
 488   int start_index = vec_search((*applied_acls), acl_index);
 489   /*
 490    * This function is called after we find out the sw_if_index where ACL is applied.
 491    * If the by-sw_if_index vector does not have the ACL#, then it's a bug.
 492    */
 493   ASSERT(start_index < vec_len(*applied_acls));
 494
 495   /* unapply all the ACLs till the current one */
 496   for(i = vec_len(*applied_acls) - 1; i >= start_index; i--) {
 497     hash_acl_unapply(am, sw_if_index, is_input, (*applied_acls)[i]);
 498   }
 499   for(i = start_index; i < vec_len(*applied_acls); i++) {
 500     hash_acl_apply(am, sw_if_index, is_input, (*applied_acls)[i]);
 501   }
 502 }
 503
 504 static void
 505 make_address_mask(ip46_address_t *addr, u8 is_ipv6, u8 prefix_len)
 506 {
 507   if (is_ipv6) {
 508     ip6_address_mask_from_width(&addr->ip6, prefix_len);
 509   } else {
 510     /* FIXME: this may not be correct way */
 511     ip6_address_mask_from_width(&addr->ip6, prefix_len + 3*32);
 512     ip46_address_mask_ip4(addr);
 513   }
 514 }
 515
 516 static u8
 517 make_port_mask(u16 *portmask, u16 port_first, u16 port_last)
 518 {
 519   if (port_first == port_last) {
 520     *portmask = 0xffff;
 521     /* single port is representable by masked value */
 522     return 0;
 523   }
 524   if ((port_first == 0) && (port_last == 65535)) {
 525     *portmask = 0;
 526     /* wildcard port is representable by a masked value */
 527     return 0;
 528   }
 529
 530   /*
 531    * For now match all the ports, later
 532    * here might be a better optimization which would
 533    * pick out bitmaskable portranges.
 534    *
 535    * However, adding a new mask type potentially
 536    * adds a per-packet extra lookup, so the benefit is not clear.
 537    */
 538   *portmask = 0;
 539   /* This port range can't be represented via bitmask exactly. */
 540   return 1;
 541 }
 542
 543 static void
 544 make_mask_and_match_from_rule(fa_5tuple_t *mask, acl_rule_t *r, hash_ace_info_t *hi, int match_nonfirst_fragment)
 545 {
 546   memset(mask, 0, sizeof(*mask));
 547   memset(&hi->match, 0, sizeof(hi->match));
 548   hi->action = r->is_permit;
 549
 550   /* we will need to be matching based on sw_if_index, direction, and mask_type_index when applied */
 551   mask->pkt.sw_if_index = ~0;
 552   mask->pkt.is_input = 1;
 553   /* we will assign the match of mask_type_index later when we find it*/
 554   mask->pkt.mask_type_index_lsb = ~0;
 555
 556   mask->pkt.is_ip6 = 1;
 557   hi->match.pkt.is_ip6 = r->is_ipv6;
 558
 559   make_address_mask(&mask->addr[0], r->is_ipv6, r->src_prefixlen);
 560   hi->match.addr[0] = r->src;
 561   make_address_mask(&mask->addr[1], r->is_ipv6, r->dst_prefixlen);
 562   hi->match.addr[1] = r->dst;
 563
 564   if (r->proto != 0) {
 565     mask->l4.proto = ~0; /* L4 proto needs to be matched */
 566     hi->match.l4.proto = r->proto;
 567     if (match_nonfirst_fragment) {
 568       /* match the non-first fragments only */
 569       mask->pkt.is_nonfirst_fragment = 1;
 570       hi->match.pkt.is_nonfirst_fragment = 1;
 571     } else {
 572       /* Calculate the src/dst port masks and make the src/dst port matches accordingly */
 573       hi->src_portrange_not_powerof2 = make_port_mask(&mask->l4.port[0], r->src_port_or_type_first, r->src_port_or_type_last);
 574       hi->match.l4.port[0] = r->src_port_or_type_first & mask->l4.port[0];
 575       hi->dst_portrange_not_powerof2 = make_port_mask(&mask->l4.port[1], r->dst_port_or_code_first, r->dst_port_or_code_last);
 576       hi->match.l4.port[1] = r->dst_port_or_code_first & mask->l4.port[1];
 577       /* L4 info must be valid in order to match */
 578       mask->pkt.l4_valid = 1;
 579       hi->match.pkt.l4_valid = 1;
 580       /* And we must set the mask to check that it is an initial fragment */
 581       mask->pkt.is_nonfirst_fragment = 1;
 582       hi->match.pkt.is_nonfirst_fragment = 0;
 583       if ((r->proto == IPPROTO_TCP) && (r->tcp_flags_mask != 0)) {
 584         /* if we want to match on TCP flags, they must be masked off as well */
 585         mask->pkt.tcp_flags = r->tcp_flags_mask;
 586         hi->match.pkt.tcp_flags = r->tcp_flags_value;
 587         /* and the flags need to be present within the packet being matched */
 588         mask->pkt.tcp_flags_valid = 1;
 589         hi->match.pkt.tcp_flags_valid = 1;
 590       }
 591     }
 592   }
 593   /* Sanitize the mask and the match */
 594   u64 *pmask = (u64 *)mask;
 595   u64 *pmatch = (u64 *)&hi->match;
 596   int j;
 597   for(j=0; j<6; j++) {
 598     pmatch[j] = pmatch[j] & pmask[j];
 599   }
 600 }
 601
 602 static u32
 603 find_mask_type_index(acl_main_t *am, fa_5tuple_t *mask)
 604 {
 605   ace_mask_type_entry_t *mte;
 606   /* *INDENT-OFF* */
 607   pool_foreach(mte, am->ace_mask_type_pool,
 608   ({
 609     if(memcmp(&mte->mask, mask, sizeof(*mask)) == 0)
 610       return (mte - am->ace_mask_type_pool);
 611   }));
 612   /* *INDENT-ON* */
 613   return ~0;
 614 }
 615
 616 static u32
 617 assign_mask_type_index(acl_main_t *am, fa_5tuple_t *mask)
 618 {
 619   u32 mask_type_index = find_mask_type_index(am, mask);
 620   ace_mask_type_entry_t *mte;
 621   if(~0 == mask_type_index) {
 622     pool_get_aligned (am->ace_mask_type_pool, mte, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 623     mask_type_index = mte - am->ace_mask_type_pool;
 624     clib_memcpy(&mte->mask, mask, sizeof(mte->mask));
 625     mte->refcount = 0;
 626     /*
 627      * We can use only 16 bits, since in the match there is only u16 field.
 628      * Realistically, once you go to 64K of mask types, it is a huge
 629      * problem anyway, so we might as well stop half way.
 630      */
 631     ASSERT(mask_type_index < 32768);
 632   }
 633   mte = am->ace_mask_type_pool + mask_type_index;
 634   mte->refcount++;
 635   return mask_type_index;
 636 }
 637
 638 static void
 639 release_mask_type_index(acl_main_t *am, u32 mask_type_index)
 640 {
 641   ace_mask_type_entry_t *mte = &am->ace_mask_type_pool[mask_type_index];
 642   mte->refcount--;
 643   if (mte->refcount == 0) {
 644     /* we are not using this entry anymore */
 645     pool_put(am->ace_mask_type_pool, mte);
 646   }
 647 }
 648
 649 void hash_acl_add(acl_main_t *am, int acl_index)
 650 {
 651   DBG("HASH ACL add : %d", acl_index);
 652   int i;
 653   acl_list_t *a = &am->acls[acl_index];
 654   vec_validate(am->hash_acl_infos, acl_index);
 655   hash_acl_info_t *ha = &am->hash_acl_infos[acl_index];
 656   memset(ha, 0, sizeof(*ha));
 657
 658   /* walk the newly added ACL entries and ensure that for each of them there
 659      is a mask type, increment a reference count for that mask type */
 660   for(i=0; i < a->count; i++) {
 661     hash_ace_info_t ace_info;
 662     fa_5tuple_t mask;
 663     memset(&ace_info, 0, sizeof(ace_info));
 664     ace_info.acl_index = acl_index;
 665     ace_info.ace_index = i;
 666
 667     make_mask_and_match_from_rule(&mask, &a->rules[i], &ace_info, 0);
 668     ace_info.mask_type_index = assign_mask_type_index(am, &mask);
 669     /* assign the mask type index for matching itself */
 670     ace_info.match.pkt.mask_type_index_lsb = ace_info.mask_type_index;
 671     DBG("ACE: %d mask_type_index: %d", i, ace_info.mask_type_index);
 672     /* Ensure a given index is set in the mask type index bitmap for this ACL */
 673     ha->mask_type_index_bitmap = clib_bitmap_set(ha->mask_type_index_bitmap, ace_info.mask_type_index, 1);
 674     vec_add1(ha->rules, ace_info);
 675     if (am->l4_match_nonfirst_fragment) {
 676       /* add the second rule which matches the noninitial fragments with the respective mask */
 677       make_mask_and_match_from_rule(&mask, &a->rules[i], &ace_info, 1);
 678       ace_info.mask_type_index = assign_mask_type_index(am, &mask);
 679       ace_info.match.pkt.mask_type_index_lsb = ace_info.mask_type_index;
 680       DBG("ACE: %d (non-initial frags) mask_type_index: %d", i, ace_info.mask_type_index);
 681       /* Ensure a given index is set in the mask type index bitmap for this ACL */
 682       ha->mask_type_index_bitmap = clib_bitmap_set(ha->mask_type_index_bitmap, ace_info.mask_type_index, 1);
 683       vec_add1(ha->rules, ace_info);
 684     }
 685   }
 686   /*
 687    * if an ACL is applied somewhere, fill the corresponding lookup data structures.
 688    * We need to take care if the ACL is not the last one in the vector of ACLs applied to the interface.
 689    */
 690   if (acl_index < vec_len(am->input_sw_if_index_vec_by_acl)) {
 691     u32 *sw_if_index;
 692     vec_foreach(sw_if_index, am->input_sw_if_index_vec_by_acl[acl_index]) {
 693       hash_acl_reapply(am, *sw_if_index, 1, acl_index);
 694     }
 695   }
 696   if (acl_index < vec_len(am->output_sw_if_index_vec_by_acl)) {
 697     u32 *sw_if_index;
 698     vec_foreach(sw_if_index, am->output_sw_if_index_vec_by_acl[acl_index]) {
 699       hash_acl_reapply(am, *sw_if_index, 0, acl_index);
 700     }
 701   }
 702 }
 703
 704 void hash_acl_delete(acl_main_t *am, int acl_index)
 705 {
 706   DBG("HASH ACL delete : %d", acl_index);
 707   /*
 708    * If the ACL is applied somewhere, remove the references of it (call hash_acl_unapply)
 709    * this is a different behavior from the linear lookup where an empty ACL is "deny all",
 710    *
 711    * However, following vpp-dev discussion the ACL that is referenced elsewhere
 712    * should not be possible to delete, and the change adding this also adds
 713    * the safeguards to that respect, so this is not a problem.
 714    */
 715   if (acl_index < vec_len(am->input_sw_if_index_vec_by_acl)) {
 716     u32 *sw_if_index;
 717     vec_foreach(sw_if_index, am->input_sw_if_index_vec_by_acl[acl_index]) {
 718       hash_acl_unapply(am, *sw_if_index, 1, acl_index);
 719     }
 720   }
 721   if (acl_index < vec_len(am->output_sw_if_index_vec_by_acl)) {
 722     u32 *sw_if_index;
 723     vec_foreach(sw_if_index, am->output_sw_if_index_vec_by_acl[acl_index]) {
 724       hash_acl_unapply(am, *sw_if_index, 0, acl_index);
 725     }
 726   }
 727
 728   /* walk the mask types for the ACL about-to-be-deleted, and decrease
 729    * the reference count, possibly freeing up some of them */
 730   int i;
 731   hash_acl_info_t *ha = &am->hash_acl_infos[acl_index];
 732   for(i=0; i < vec_len(ha->rules); i++) {
 733     release_mask_type_index(am, ha->rules[i].mask_type_index);
 734   }
 735   clib_bitmap_free(ha->mask_type_index_bitmap);
 736   vec_free(ha->rules);
 737 }
 738
 739 u8
 740 hash_multi_acl_match_5tuple (u32 sw_if_index, fa_5tuple_t * pkt_5tuple, int is_l2,
 741                        int is_ip6, int is_input, u32 * acl_match_p,
 742                        u32 * rule_match_p, u32 * trace_bitmap)
 743 {
 744   acl_main_t *am = &acl_main;
 745   applied_hash_ace_entry_t **applied_hash_aces = is_input ? &am->input_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index] :
 746                                                     &am->output_hash_entry_vec_by_sw_if_index[sw_if_index];
 747   u32 match_index = multi_acl_match_get_applied_ace_index(am, pkt_5tuple);
 748   if (match_index < vec_len((*applied_hash_aces))) {
 749     applied_hash_ace_entry_t *pae = &((*applied_hash_aces)[match_index]);
 750     *acl_match_p = pae->acl_index;
 751     *rule_match_p = pae->ace_index;
 752     return pae->action;
 753   }
 754   return 0;
 755 }
 756
 757
 758 void
 759 show_hash_acl_hash (vlib_main_t * vm, acl_main_t *am, u32 verbose)
 760 {
 761   vlib_cli_output(vm, "\nACL lookup hash table:\n%U\n",
 762                   BV (format_bihash), &am->acl_lookup_hash, verbose);
 763 }