// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * CALIPSO - Common Architecture Label IPv6 Security Option
 *
 * This is an implementation of the CALIPSO protocol as specified in
 * RFC 5570.
 *
 * Authors: Paul Moore <paul.moore@hp.com>
 *          Huw Davies <huw@codeweavers.com>
 */

/* (c) Copyright Hewlett-Packard Development Company, L.P., 2006, 2008
 * (c) Copyright Huw Davies <huw@codeweavers.com>, 2015
 */

#include <linux/init.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/rcupdate.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/jhash.h>
#include <linux/audit.h>
#include <linux/slab.h>
#include <net/ip.h>
#include <net/icmp.h>
#include <net/tcp.h>
#include <net/netlabel.h>
#include <net/calipso.h>
#include <linux/atomic.h>
#include <linux/bug.h>
#include <linux/unaligned.h>
#include <linux/crc-ccitt.h>

/* Maximum size of the calipso option including
 * the two-byte TLV header.
 */
#define CALIPSO_OPT_LEN_MAX (2 + 252)

/* Size of the minimum calipso option including
 * the two-byte TLV header.
 */
#define CALIPSO_HDR_LEN (2 + 8)

/* Maximum size of the calipso option including
 * the two-byte TLV header and upto 3 bytes of
 * leading pad and 7 bytes of trailing pad.
 */
#define CALIPSO_OPT_LEN_MAX_WITH_PAD (3 + CALIPSO_OPT_LEN_MAX + 7)

 /* Maximum size of u32 aligned buffer required to hold calipso
  * option.  Max of 3 initial pad bytes starting from buffer + 3.
  * i.e. the worst case is when the previous tlv finishes on 4n + 3.
  */
#define CALIPSO_MAX_BUFFER (6 + CALIPSO_OPT_LEN_MAX)

/* List of available DOI definitions */
static DEFINE_SPINLOCK(calipso_doi_list_lock);
static LIST_HEAD(calipso_doi_list);

/* Label mapping cache */
int calipso_cache_enabled = 1;
int calipso_cache_bucketsize = 10;
#define CALIPSO_CACHE_BUCKETBITS     7
#define CALIPSO_CACHE_BUCKETS        BIT(CALIPSO_CACHE_BUCKETBITS)
#define CALIPSO_CACHE_REORDERLIMIT   10
struct calipso_map_cache_bkt {
 spinlock_t lock;
 u32 size;
 struct list_head list;
};

struct calipso_map_cache_entry {
 u32 hash;
 unsigned char *key;
 size_t key_len;

 struct netlbl_lsm_cache *lsm_data;

 u32 activity;
 struct list_head list;
};

static struct calipso_map_cache_bkt *calipso_cache;

static void calipso_cache_invalidate(void);
static void calipso_doi_putdef(struct calipso_doi *doi_def);

/* Label Mapping Cache Functions
 */

/**
 * calipso_cache_entry_free - Frees a cache entry
 * @entry: the entry to free
 *
 * Description:
 * This function frees the memory associated with a cache entry including the
 * LSM cache data if there are no longer any users, i.e. reference count == 0.
 *
 */
static void calipso_cache_entry_free(struct calipso_map_cache_entry *entry)
{
 if (entry->lsm_data)
  netlbl_secattr_cache_free(entry->lsm_data);
 kfree(entry->key);
 kfree(entry);
}

/**
 * calipso_map_cache_hash - Hashing function for the CALIPSO cache
 * @key: the hash key
 * @key_len: the length of the key in bytes
 *
 * Description:
 * The CALIPSO tag hashing function.  Returns a 32-bit hash value.
 *
 */
static u32 calipso_map_cache_hash(const unsigned char *key, u32 key_len)
{
 return jhash(key, key_len, 0);
}

/**
 * calipso_cache_init - Initialize the CALIPSO cache
 *
 * Description:
 * Initializes the CALIPSO label mapping cache, this function should be called
 * before any of the other functions defined in this file.  Returns zero on
 * success, negative values on error.
 *
 */
static int __init calipso_cache_init(void)
{
 u32 iter;

 calipso_cache = kcalloc(CALIPSO_CACHE_BUCKETS,
    sizeof(struct calipso_map_cache_bkt),
    GFP_KERNEL);
 if (!calipso_cache)
  return -ENOMEM;

 for (iter = 0; iter < CALIPSO_CACHE_BUCKETS; iter++) {
  spin_lock_init(&calipso_cache[iter].lock);
  calipso_cache[iter].size = 0;
  INIT_LIST_HEAD(&calipso_cache[iter].list);
 }

 return 0;
}

/**
 * calipso_cache_invalidate - Invalidates the current CALIPSO cache
 *
 * Description:
 * Invalidates and frees any entries in the CALIPSO cache.  Returns zero on
 * success and negative values on failure.
 *
 */
static void calipso_cache_invalidate(void)
{
 struct calipso_map_cache_entry *entry, *tmp_entry;
 u32 iter;

 for (iter = 0; iter < CALIPSO_CACHE_BUCKETS; iter++) {
  spin_lock_bh(&calipso_cache[iter].lock);
  list_for_each_entry_safe(entry,
      tmp_entry,
      &calipso_cache[iter].list, list) {
   list_del(&entry->list);
   calipso_cache_entry_free(entry);
  }
  calipso_cache[iter].size = 0;
  spin_unlock_bh(&calipso_cache[iter].lock);
 }
}

/**
 * calipso_cache_check - Check the CALIPSO cache for a label mapping
 * @key: the buffer to check
 * @key_len: buffer length in bytes
 * @secattr: the security attribute struct to use
 *
 * Description:
 * This function checks the cache to see if a label mapping already exists for
 * the given key.  If there is a match then the cache is adjusted and the
 * @secattr struct is populated with the correct LSM security attributes.  The
 * cache is adjusted in the following manner if the entry is not already the
 * first in the cache bucket:
 *
 *  1. The cache entry's activity counter is incremented
 *  2. The previous (higher ranking) entry's activity counter is decremented
 *  3. If the difference between the two activity counters is geater than
 *     CALIPSO_CACHE_REORDERLIMIT the two entries are swapped
 *
 * Returns zero on success, -ENOENT for a cache miss, and other negative values
 * on error.
 *
 */
static int calipso_cache_check(const unsigned char *key,
          u32 key_len,
          struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 u32 bkt;
 struct calipso_map_cache_entry *entry;
 struct calipso_map_cache_entry *prev_entry = NULL;
 u32 hash;

 if (!calipso_cache_enabled)
  return -ENOENT;

 hash = calipso_map_cache_hash(key, key_len);
 bkt = hash & (CALIPSO_CACHE_BUCKETS - 1);
 spin_lock_bh(&calipso_cache[bkt].lock);
 list_for_each_entry(entry, &calipso_cache[bkt].list, list) {
  if (entry->hash == hash &&
      entry->key_len == key_len &&
      memcmp(entry->key, key, key_len) == 0) {
   entry->activity += 1;
   refcount_inc(&entry->lsm_data->refcount);
   secattr->cache = entry->lsm_data;
   secattr->flags |= NETLBL_SECATTR_CACHE;
   secattr->type = NETLBL_NLTYPE_CALIPSO;
   if (!prev_entry) {
    spin_unlock_bh(&calipso_cache[bkt].lock);
    return 0;
   }

   if (prev_entry->activity > 0)
    prev_entry->activity -= 1;
   if (entry->activity > prev_entry->activity &&
       entry->activity - prev_entry->activity >
       CALIPSO_CACHE_REORDERLIMIT) {
    __list_del(entry->list.prev, entry->list.next);
    __list_add(&entry->list,
        prev_entry->list.prev,
        &prev_entry->list);
   }

   spin_unlock_bh(&calipso_cache[bkt].lock);
   return 0;
  }
  prev_entry = entry;
 }
 spin_unlock_bh(&calipso_cache[bkt].lock);

 return -ENOENT;
}

/**
 * calipso_cache_add - Add an entry to the CALIPSO cache
 * @calipso_ptr: the CALIPSO option
 * @secattr: the packet's security attributes
 *
 * Description:
 * Add a new entry into the CALIPSO label mapping cache.  Add the new entry to
 * head of the cache bucket's list, if the cache bucket is out of room remove
 * the last entry in the list first.  It is important to note that there is
 * currently no checking for duplicate keys.  Returns zero on success,
 * negative values on failure.  The key stored starts at calipso_ptr + 2,
 * i.e. the type and length bytes are not stored, this corresponds to
 * calipso_ptr[1] bytes of data.
 *
 */
static int calipso_cache_add(const unsigned char *calipso_ptr,
        const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 int ret_val = -EPERM;
 u32 bkt;
 struct calipso_map_cache_entry *entry = NULL;
 struct calipso_map_cache_entry *old_entry = NULL;
 u32 calipso_ptr_len;

 if (!calipso_cache_enabled || calipso_cache_bucketsize <= 0)
  return 0;

 calipso_ptr_len = calipso_ptr[1];

 entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_ATOMIC);
 if (!entry)
  return -ENOMEM;
 entry->key = kmemdup(calipso_ptr + 2, calipso_ptr_len, GFP_ATOMIC);
 if (!entry->key) {
  ret_val = -ENOMEM;
  goto cache_add_failure;
 }
 entry->key_len = calipso_ptr_len;
 entry->hash = calipso_map_cache_hash(calipso_ptr, calipso_ptr_len);
 refcount_inc(&secattr->cache->refcount);
 entry->lsm_data = secattr->cache;

 bkt = entry->hash & (CALIPSO_CACHE_BUCKETS - 1);
 spin_lock_bh(&calipso_cache[bkt].lock);
 if (calipso_cache[bkt].size < calipso_cache_bucketsize) {
  list_add(&entry->list, &calipso_cache[bkt].list);
  calipso_cache[bkt].size += 1;
 } else {
  old_entry = list_entry(calipso_cache[bkt].list.prev,
           struct calipso_map_cache_entry, list);
  list_del(&old_entry->list);
  list_add(&entry->list, &calipso_cache[bkt].list);
  calipso_cache_entry_free(old_entry);
 }
 spin_unlock_bh(&calipso_cache[bkt].lock);

 return 0;

cache_add_failure:
 if (entry)
  calipso_cache_entry_free(entry);
 return ret_val;
}

/* DOI List Functions
 */

/**
 * calipso_doi_search - Searches for a DOI definition
 * @doi: the DOI to search for
 *
 * Description:
 * Search the DOI definition list for a DOI definition with a DOI value that
 * matches @doi.  The caller is responsible for calling rcu_read_[un]lock().
 * Returns a pointer to the DOI definition on success and NULL on failure.
 */
static struct calipso_doi *calipso_doi_search(u32 doi)
{
 struct calipso_doi *iter;

 list_for_each_entry_rcu(iter, &calipso_doi_list, list)
  if (iter->doi == doi && refcount_read(&iter->refcount))
   return iter;
 return NULL;
}

/**
 * calipso_doi_add - Add a new DOI to the CALIPSO protocol engine
 * @doi_def: the DOI structure
 * @audit_info: NetLabel audit information
 *
 * Description:
 * The caller defines a new DOI for use by the CALIPSO engine and calls this
 * function to add it to the list of acceptable domains.  The caller must
 * ensure that the mapping table specified in @doi_def->map meets all of the
 * requirements of the mapping type (see calipso.h for details).  Returns
 * zero on success and non-zero on failure.
 *
 */
static int calipso_doi_add(struct calipso_doi *doi_def,
      struct netlbl_audit *audit_info)
{
 int ret_val = -EINVAL;
 u32 doi;
 u32 doi_type;
 struct audit_buffer *audit_buf;

 doi = doi_def->doi;
 doi_type = doi_def->type;

 if (doi_def->doi == CALIPSO_DOI_UNKNOWN)
  goto doi_add_return;

 refcount_set(&doi_def->refcount, 1);

 spin_lock(&calipso_doi_list_lock);
 if (calipso_doi_search(doi_def->doi)) {
  spin_unlock(&calipso_doi_list_lock);
  ret_val = -EEXIST;
  goto doi_add_return;
 }
 list_add_tail_rcu(&doi_def->list, &calipso_doi_list);
 spin_unlock(&calipso_doi_list_lock);
 ret_val = 0;

doi_add_return:
 audit_buf = netlbl_audit_start(AUDIT_MAC_CALIPSO_ADD, audit_info);
 if (audit_buf) {
  const char *type_str;

  switch (doi_type) {
  case CALIPSO_MAP_PASS:
   type_str = "pass";
   break;
  default:
   type_str = "(unknown)";
  }
  audit_log_format(audit_buf,
     " calipso_doi=%u calipso_type=%s res=%u",
     doi, type_str, ret_val == 0 ? 1 : 0);
  audit_log_end(audit_buf);
 }

 return ret_val;
}

/**
 * calipso_doi_free - Frees a DOI definition
 * @doi_def: the DOI definition
 *
 * Description:
 * This function frees all of the memory associated with a DOI definition.
 *
 */
static void calipso_doi_free(struct calipso_doi *doi_def)
{
 kfree(doi_def);
}

/**
 * calipso_doi_free_rcu - Frees a DOI definition via the RCU pointer
 * @entry: the entry's RCU field
 *
 * Description:
 * This function is designed to be used as a callback to the call_rcu()
 * function so that the memory allocated to the DOI definition can be released
 * safely.
 *
 */
static void calipso_doi_free_rcu(struct rcu_head *entry)
{
 struct calipso_doi *doi_def;

 doi_def = container_of(entry, struct calipso_doi, rcu);
 calipso_doi_free(doi_def);
}

/**
 * calipso_doi_remove - Remove an existing DOI from the CALIPSO protocol engine
 * @doi: the DOI value
 * @audit_info: NetLabel audit information
 *
 * Description:
 * Removes a DOI definition from the CALIPSO engine.  The NetLabel routines will
 * be called to release their own LSM domain mappings as well as our own
 * domain list.  Returns zero on success and negative values on failure.
 *
 */
static int calipso_doi_remove(u32 doi, struct netlbl_audit *audit_info)
{
 int ret_val;
 struct calipso_doi *doi_def;
 struct audit_buffer *audit_buf;

 spin_lock(&calipso_doi_list_lock);
 doi_def = calipso_doi_search(doi);
 if (!doi_def) {
  spin_unlock(&calipso_doi_list_lock);
  ret_val = -ENOENT;
  goto doi_remove_return;
 }
 list_del_rcu(&doi_def->list);
 spin_unlock(&calipso_doi_list_lock);

 calipso_doi_putdef(doi_def);
 ret_val = 0;

doi_remove_return:
 audit_buf = netlbl_audit_start(AUDIT_MAC_CALIPSO_DEL, audit_info);
 if (audit_buf) {
  audit_log_format(audit_buf,
     " calipso_doi=%u res=%u",
     doi, ret_val == 0 ? 1 : 0);
  audit_log_end(audit_buf);
 }

 return ret_val;
}

/**
 * calipso_doi_getdef - Returns a reference to a valid DOI definition
 * @doi: the DOI value
 *
 * Description:
 * Searches for a valid DOI definition and if one is found it is returned to
 * the caller.  Otherwise NULL is returned.  The caller must ensure that
 * calipso_doi_putdef() is called when the caller is done.
 *
 */
static struct calipso_doi *calipso_doi_getdef(u32 doi)
{
 struct calipso_doi *doi_def;

 rcu_read_lock();
 doi_def = calipso_doi_search(doi);
 if (!doi_def)
  goto doi_getdef_return;
 if (!refcount_inc_not_zero(&doi_def->refcount))
  doi_def = NULL;

doi_getdef_return:
 rcu_read_unlock();
 return doi_def;
}

/**
 * calipso_doi_putdef - Releases a reference for the given DOI definition
 * @doi_def: the DOI definition
 *
 * Description:
 * Releases a DOI definition reference obtained from calipso_doi_getdef().
 *
 */
static void calipso_doi_putdef(struct calipso_doi *doi_def)
{
 if (!doi_def)
  return;

 if (!refcount_dec_and_test(&doi_def->refcount))
  return;

 calipso_cache_invalidate();
 call_rcu(&doi_def->rcu, calipso_doi_free_rcu);
}

/**
 * calipso_doi_walk - Iterate through the DOI definitions
 * @skip_cnt: skip past this number of DOI definitions, updated
 * @callback: callback for each DOI definition
 * @cb_arg: argument for the callback function
 *
 * Description:
 * Iterate over the DOI definition list, skipping the first @skip_cnt entries.
 * For each entry call @callback, if @callback returns a negative value stop
 * 'walking' through the list and return.  Updates the value in @skip_cnt upon
 * return.  Returns zero on success, negative values on failure.
 *
 */
static int calipso_doi_walk(u32 *skip_cnt,
       int (*callback)(struct calipso_doi *doi_def,
         void *arg),
       void *cb_arg)
{
 int ret_val = -ENOENT;
 u32 doi_cnt = 0;
 struct calipso_doi *iter_doi;

 rcu_read_lock();
 list_for_each_entry_rcu(iter_doi, &calipso_doi_list, list)
  if (refcount_read(&iter_doi->refcount) > 0) {
   if (doi_cnt++ < *skip_cnt)
    continue;
   ret_val = callback(iter_doi, cb_arg);
   if (ret_val < 0) {
    doi_cnt--;
    goto doi_walk_return;
   }
  }

doi_walk_return:
 rcu_read_unlock();
 *skip_cnt = doi_cnt;
 return ret_val;
}

/**
 * calipso_validate - Validate a CALIPSO option
 * @skb: the packet
 * @option: the start of the option
 *
 * Description:
 * This routine is called to validate a CALIPSO option.
 * If the option is valid then %true is returned, otherwise
 * %false is returned.
 *
 * The caller should have already checked that the length of the
 * option (including the TLV header) is >= 10 and that the catmap
 * length is consistent with the option length.
 *
 * We leave checks on the level and categories to the socket layer.
 */
bool calipso_validate(const struct sk_buff *skb, const unsigned char *option)
{
 struct calipso_doi *doi_def;
 bool ret_val;
 u16 crc, len = option[1] + 2;
 static const u8 zero[2];

 /* The original CRC runs over the option including the TLV header
 * with the CRC-16 field (at offset 8) zeroed out. */
 crc = crc_ccitt(0xffff, option, 8);
 crc = crc_ccitt(crc, zero, sizeof(zero));
 if (len > 10)
  crc = crc_ccitt(crc, option + 10, len - 10);
 crc = ~crc;
 if (option[8] != (crc & 0xff) || option[9] != ((crc >> 8) & 0xff))
  return false;

 rcu_read_lock();
 doi_def = calipso_doi_search(get_unaligned_be32(option + 2));
 ret_val = !!doi_def;
 rcu_read_unlock();

 return ret_val;
}

/**
 * calipso_map_cat_hton - Perform a category mapping from host to network
 * @doi_def: the DOI definition
 * @secattr: the security attributes
 * @net_cat: the zero'd out category bitmap in network/CALIPSO format
 * @net_cat_len: the length of the CALIPSO bitmap in bytes
 *
 * Description:
 * Perform a label mapping to translate a local MLS category bitmap to the
 * correct CALIPSO bitmap using the given DOI definition.  Returns the minimum
 * size in bytes of the network bitmap on success, negative values otherwise.
 *
 */
static int calipso_map_cat_hton(const struct calipso_doi *doi_def,
    const struct netlbl_lsm_secattr *secattr,
    unsigned char *net_cat,
    u32 net_cat_len)
{
 int spot = -1;
 u32 net_spot_max = 0;
 u32 net_clen_bits = net_cat_len * 8;

 for (;;) {
  spot = netlbl_catmap_walk(secattr->attr.mls.cat,
       spot + 1);
  if (spot < 0)
   break;
  if (spot >= net_clen_bits)
   return -ENOSPC;
  netlbl_bitmap_setbit(net_cat, spot, 1);

  if (spot > net_spot_max)
   net_spot_max = spot;
 }

 return (net_spot_max / 32 + 1) * 4;
}

/**
 * calipso_map_cat_ntoh - Perform a category mapping from network to host
 * @doi_def: the DOI definition
 * @net_cat: the category bitmap in network/CALIPSO format
 * @net_cat_len: the length of the CALIPSO bitmap in bytes
 * @secattr: the security attributes
 *
 * Description:
 * Perform a label mapping to translate a CALIPSO bitmap to the correct local
 * MLS category bitmap using the given DOI definition.  Returns zero on
 * success, negative values on failure.
 *
 */
static int calipso_map_cat_ntoh(const struct calipso_doi *doi_def,
    const unsigned char *net_cat,
    u32 net_cat_len,
    struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 int ret_val;
 int spot = -1;
 u32 net_clen_bits = net_cat_len * 8;

 for (;;) {
  spot = netlbl_bitmap_walk(net_cat,
       net_clen_bits,
       spot + 1,
       1);
  if (spot < 0)
   return 0;

  ret_val = netlbl_catmap_setbit(&secattr->attr.mls.cat,
            spot,
            GFP_ATOMIC);
  if (ret_val != 0)
   return ret_val;
 }

 return -EINVAL;
}

/**
 * calipso_pad_write - Writes pad bytes in TLV format
 * @buf: the buffer
 * @offset: offset from start of buffer to write padding
 * @count: number of pad bytes to write
 *
 * Description:
 * Write @count bytes of TLV padding into @buffer starting at offset @offset.
 * @count should be less than 8 - see RFC 4942.
 *
 */
static int calipso_pad_write(unsigned char *buf, unsigned int offset,
        unsigned int count)
{
 if (WARN_ON_ONCE(count >= 8))
  return -EINVAL;

 switch (count) {
 case 0:
  break;
 case 1:
  buf[offset] = IPV6_TLV_PAD1;
  break;
 default:
  buf[offset] = IPV6_TLV_PADN;
  buf[offset + 1] = count - 2;
  if (count > 2)
   memset(buf + offset + 2, 0, count - 2);
  break;
 }
 return 0;
}

/**
 * calipso_genopt - Generate a CALIPSO option
 * @buf: the option buffer
 * @start: offset from which to write
 * @buf_len: the size of opt_buf
 * @doi_def: the CALIPSO DOI to use
 * @secattr: the security attributes
 *
 * Description:
 * Generate a CALIPSO option using the DOI definition and security attributes
 * passed to the function. This also generates upto three bytes of leading
 * padding that ensures that the option is 4n + 2 aligned.  It returns the
 * number of bytes written (including any initial padding).
 */
static int calipso_genopt(unsigned char *buf, u32 start, u32 buf_len,
     const struct calipso_doi *doi_def,
     const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 int ret_val;
 u32 len, pad;
 u16 crc;
 static const unsigned char padding[4] = {2, 1, 0, 3};
 unsigned char *calipso;

 /* CALIPSO has 4n + 2 alignment */
 pad = padding[start & 3];
 if (buf_len <= start + pad + CALIPSO_HDR_LEN)
  return -ENOSPC;

 if ((secattr->flags & NETLBL_SECATTR_MLS_LVL) == 0)
  return -EPERM;

 len = CALIPSO_HDR_LEN;

 if (secattr->flags & NETLBL_SECATTR_MLS_CAT) {
  ret_val = calipso_map_cat_hton(doi_def,
            secattr,
            buf + start + pad + len,
            buf_len - start - pad - len);
  if (ret_val < 0)
   return ret_val;
  len += ret_val;
 }

 calipso_pad_write(buf, start, pad);
 calipso = buf + start + pad;

 calipso[0] = IPV6_TLV_CALIPSO;
 calipso[1] = len - 2;
 *(__be32 *)(calipso + 2) = htonl(doi_def->doi);
 calipso[6] = (len - CALIPSO_HDR_LEN) / 4;
 calipso[7] = secattr->attr.mls.lvl;
 crc = ~crc_ccitt(0xffff, calipso, len);
 calipso[8] = crc & 0xff;
 calipso[9] = (crc >> 8) & 0xff;
 return pad + len;
}

/* Hop-by-hop hdr helper functions
 */

/**
 * calipso_opt_update - Replaces socket's hop options with a new set
 * @sk: the socket
 * @hop: new hop options
 *
 * Description:
 * Replaces @sk's hop options with @hop.  @hop may be NULL to leave
 * the socket with no hop options.
 *
 */
static int calipso_opt_update(struct sock *sk, struct ipv6_opt_hdr *hop)
{
 struct ipv6_txoptions *old = txopt_get(inet6_sk(sk)), *txopts;

 txopts = ipv6_renew_options(sk, old, IPV6_HOPOPTS, hop);
 txopt_put(old);
 if (IS_ERR(txopts))
  return PTR_ERR(txopts);

 txopts = ipv6_update_options(sk, txopts);
 if (txopts) {
  atomic_sub(txopts->tot_len, &sk->sk_omem_alloc);
  txopt_put(txopts);
 }

 return 0;
}

/**
 * calipso_tlv_len - Returns the length of the TLV
 * @opt: the option header
 * @offset: offset of the TLV within the header
 *
 * Description:
 * Returns the length of the TLV option at offset @offset within
 * the option header @opt.  Checks that the entire TLV fits inside
 * the option header, returns a negative value if this is not the case.
 */
static int calipso_tlv_len(struct ipv6_opt_hdr *opt, unsigned int offset)
{
 unsigned char *tlv = (unsigned char *)opt;
 unsigned int opt_len = ipv6_optlen(opt), tlv_len;

 if (offset < sizeof(*opt) || offset >= opt_len)
  return -EINVAL;
 if (tlv[offset] == IPV6_TLV_PAD1)
  return 1;
 if (offset + 1 >= opt_len)
  return -EINVAL;
 tlv_len = tlv[offset + 1] + 2;
 if (offset + tlv_len > opt_len)
  return -EINVAL;
 return tlv_len;
}

/**
 * calipso_opt_find - Finds the CALIPSO option in an IPv6 hop options header
 * @hop: the hop options header
 * @start: on return holds the offset of any leading padding
 * @end: on return holds the offset of the first non-pad TLV after CALIPSO
 *
 * Description:
 * Finds the space occupied by a CALIPSO option (including any leading and
 * trailing padding).
 *
 * If a CALIPSO option exists set @start and @end to the
 * offsets within @hop of the start of padding before the first
 * CALIPSO option and the end of padding after the first CALIPSO
 * option.  In this case the function returns 0.
 *
 * In the absence of a CALIPSO option, @start and @end will be
 * set to the start and end of any trailing padding in the header.
 * This is useful when appending a new option, as the caller may want
 * to overwrite some of this padding.  In this case the function will
 * return -ENOENT.
 */
static int calipso_opt_find(struct ipv6_opt_hdr *hop, unsigned int *start,
       unsigned int *end)
{
 int ret_val = -ENOENT, tlv_len;
 unsigned int opt_len, offset, offset_s = 0, offset_e = 0;
 unsigned char *opt = (unsigned char *)hop;

 opt_len = ipv6_optlen(hop);
 offset = sizeof(*hop);

 while (offset < opt_len) {
  tlv_len = calipso_tlv_len(hop, offset);
  if (tlv_len < 0)
   return tlv_len;

  switch (opt[offset]) {
  case IPV6_TLV_PAD1:
  case IPV6_TLV_PADN:
   if (offset_e)
    offset_e = offset;
   break;
  case IPV6_TLV_CALIPSO:
   ret_val = 0;
   offset_e = offset;
   break;
  default:
   if (offset_e == 0)
    offset_s = offset;
   else
    goto out;
  }
  offset += tlv_len;
 }

out:
 if (offset_s)
  *start = offset_s + calipso_tlv_len(hop, offset_s);
 else
  *start = sizeof(*hop);
 if (offset_e)
  *end = offset_e + calipso_tlv_len(hop, offset_e);
 else
  *end = opt_len;

 return ret_val;
}

/**
 * calipso_opt_insert - Inserts a CALIPSO option into an IPv6 hop opt hdr
 * @hop: the original hop options header
 * @doi_def: the CALIPSO DOI to use
 * @secattr: the specific security attributes of the socket
 *
 * Description:
 * Creates a new hop options header based on @hop with a
 * CALIPSO option added to it.  If @hop already contains a CALIPSO
 * option this is overwritten, otherwise the new option is appended
 * after any existing options.  If @hop is NULL then the new header
 * will contain just the CALIPSO option and any needed padding.
 *
 */
static struct ipv6_opt_hdr *
calipso_opt_insert(struct ipv6_opt_hdr *hop,
     const struct calipso_doi *doi_def,
     const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 unsigned int start, end, buf_len, pad, hop_len;
 struct ipv6_opt_hdr *new;
 int ret_val;

 if (hop) {
  hop_len = ipv6_optlen(hop);
  ret_val = calipso_opt_find(hop, &start, &end);
  if (ret_val && ret_val != -ENOENT)
   return ERR_PTR(ret_val);
 } else {
  hop_len = 0;
  start = sizeof(*hop);
  end = 0;
 }

 buf_len = hop_len + start - end + CALIPSO_OPT_LEN_MAX_WITH_PAD;
 new = kzalloc(buf_len, GFP_ATOMIC);
 if (!new)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 if (start > sizeof(*hop))
  memcpy(new, hop, start);
 ret_val = calipso_genopt((unsigned char *)new, start, buf_len, doi_def,
     secattr);
 if (ret_val < 0) {
  kfree(new);
  return ERR_PTR(ret_val);
 }

 buf_len = start + ret_val;
 /* At this point buf_len aligns to 4n, so (buf_len & 4) pads to 8n */
 pad = ((buf_len & 4) + (end & 7)) & 7;
 calipso_pad_write((unsigned char *)new, buf_len, pad);
 buf_len += pad;

 if (end != hop_len) {
  memcpy((char *)new + buf_len, (char *)hop + end, hop_len - end);
  buf_len += hop_len - end;
 }
 new->nexthdr = 0;
 new->hdrlen = buf_len / 8 - 1;

 return new;
}

/**
 * calipso_opt_del - Removes the CALIPSO option from an option header
 * @hop: the original header
 * @new: the new header
 *
 * Description:
 * Creates a new header based on @hop without any CALIPSO option.  If @hop
 * doesn't contain a CALIPSO option it returns -ENOENT.  If @hop contains
 * no other non-padding options, it returns zero with @new set to NULL.
 * Otherwise it returns zero, creates a new header without the CALIPSO
 * option (and removing as much padding as possible) and returns with
 * @new set to that header.
 *
 */
static int calipso_opt_del(struct ipv6_opt_hdr *hop,
      struct ipv6_opt_hdr **new)
{
 int ret_val;
 unsigned int start, end, delta, pad, hop_len;

 ret_val = calipso_opt_find(hop, &start, &end);
 if (ret_val)
  return ret_val;

 hop_len = ipv6_optlen(hop);
 if (start == sizeof(*hop) && end == hop_len) {
  /* There's no other option in the header so return NULL */
  *new = NULL;
  return 0;
 }

 delta = (end - start) & ~7;
 *new = kzalloc(hop_len - delta, GFP_ATOMIC);
 if (!*new)
  return -ENOMEM;

 memcpy(*new, hop, start);
 (*new)->hdrlen -= delta / 8;
 pad = (end - start) & 7;
 calipso_pad_write((unsigned char *)*new, start, pad);
 if (end != hop_len)
  memcpy((char *)*new + start + pad, (char *)hop + end,
         hop_len - end);

 return 0;
}

/**
 * calipso_opt_getattr - Get the security attributes from a memory block
 * @calipso: the CALIPSO option
 * @secattr: the security attributes
 *
 * Description:
 * Inspect @calipso and return the security attributes in @secattr.
 * Returns zero on success and negative values on failure.
 *
 */
static int calipso_opt_getattr(const unsigned char *calipso,
          struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 int ret_val = -ENOMSG;
 u32 doi, len = calipso[1], cat_len = calipso[6] * 4;
 struct calipso_doi *doi_def;

 if (cat_len + 8 > len)
  return -EINVAL;

 if (calipso_cache_check(calipso + 2, calipso[1], secattr) == 0)
  return 0;

 doi = get_unaligned_be32(calipso + 2);
 rcu_read_lock();
 doi_def = calipso_doi_search(doi);
 if (!doi_def)
  goto getattr_return;

 secattr->attr.mls.lvl = calipso[7];
 secattr->flags |= NETLBL_SECATTR_MLS_LVL;

 if (cat_len) {
  ret_val = calipso_map_cat_ntoh(doi_def,
            calipso + 10,
            cat_len,
            secattr);
  if (ret_val != 0) {
   netlbl_catmap_free(secattr->attr.mls.cat);
   goto getattr_return;
  }

  if (secattr->attr.mls.cat)
   secattr->flags |= NETLBL_SECATTR_MLS_CAT;
 }

 secattr->type = NETLBL_NLTYPE_CALIPSO;

getattr_return:
 rcu_read_unlock();
 return ret_val;
}

/* sock functions.
 */

/**
 * calipso_sock_getattr - Get the security attributes from a sock
 * @sk: the sock
 * @secattr: the security attributes
 *
 * Description:
 * Query @sk to see if there is a CALIPSO option attached to the sock and if
 * there is return the CALIPSO security attributes in @secattr.  This function
 * requires that @sk be locked, or privately held, but it does not do any
 * locking itself.  Returns zero on success and negative values on failure.
 *
 */
static int calipso_sock_getattr(struct sock *sk,
    struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 struct ipv6_opt_hdr *hop;
 int opt_len, len, ret_val = -ENOMSG, offset;
 unsigned char *opt;
 struct ipv6_pinfo *pinfo = inet6_sk(sk);
 struct ipv6_txoptions *txopts;

 if (!pinfo)
  return -EAFNOSUPPORT;

 txopts = txopt_get(pinfo);
 if (!txopts || !txopts->hopopt)
  goto done;

 hop = txopts->hopopt;
 opt = (unsigned char *)hop;
 opt_len = ipv6_optlen(hop);
 offset = sizeof(*hop);
 while (offset < opt_len) {
  len = calipso_tlv_len(hop, offset);
  if (len < 0) {
   ret_val = len;
   goto done;
  }
  switch (opt[offset]) {
  case IPV6_TLV_CALIPSO:
   if (len < CALIPSO_HDR_LEN)
    ret_val = -EINVAL;
   else
    ret_val = calipso_opt_getattr(&opt[offset],
             secattr);
   goto done;
  default:
   offset += len;
   break;
  }
 }
done:
 txopt_put(txopts);
 return ret_val;
}

/**
 * calipso_sock_setattr - Add a CALIPSO option to a socket
 * @sk: the socket
 * @doi_def: the CALIPSO DOI to use
 * @secattr: the specific security attributes of the socket
 *
 * Description:
 * Set the CALIPSO option on the given socket using the DOI definition and
 * security attributes passed to the function.  This function requires
 * exclusive access to @sk, which means it either needs to be in the
 * process of being created or locked.  Returns zero on success and negative
 * values on failure.
 *
 */
static int calipso_sock_setattr(struct sock *sk,
    const struct calipso_doi *doi_def,
    const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 int ret_val;
 struct ipv6_opt_hdr *old, *new;
 struct ipv6_pinfo *pinfo = inet6_sk(sk);
 struct ipv6_txoptions *txopts;

 if (!pinfo)
  return -EAFNOSUPPORT;

 txopts = txopt_get(pinfo);
 old = NULL;
 if (txopts)
  old = txopts->hopopt;

 new = calipso_opt_insert(old, doi_def, secattr);
 txopt_put(txopts);
 if (IS_ERR(new))
  return PTR_ERR(new);

 ret_val = calipso_opt_update(sk, new);

 kfree(new);
 return ret_val;
}

/**
 * calipso_sock_delattr - Delete the CALIPSO option from a socket
 * @sk: the socket
 *
 * Description:
 * Removes the CALIPSO option from a socket, if present.
 *
 */
static void calipso_sock_delattr(struct sock *sk)
{
 struct ipv6_opt_hdr *new_hop;
 struct ipv6_pinfo *pinfo = inet6_sk(sk);
 struct ipv6_txoptions *txopts;

 if (!pinfo)
  return;

 txopts = txopt_get(pinfo);
 if (!txopts || !txopts->hopopt)
  goto done;

 if (calipso_opt_del(txopts->hopopt, &new_hop))
  goto done;

 calipso_opt_update(sk, new_hop);
 kfree(new_hop);

done:
 txopt_put(txopts);
}

/* request sock functions.
 */

/**
 * calipso_req_setattr - Add a CALIPSO option to a connection request socket
 * @req: the connection request socket
 * @doi_def: the CALIPSO DOI to use
 * @secattr: the specific security attributes of the socket
 *
 * Description:
 * Set the CALIPSO option on the given socket using the DOI definition and
 * security attributes passed to the function.  Returns zero on success and
 * negative values on failure.
 *
 */
static int calipso_req_setattr(struct request_sock *req,
          const struct calipso_doi *doi_def,
          const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 struct ipv6_txoptions *txopts;
 struct inet_request_sock *req_inet = inet_rsk(req);
 struct ipv6_opt_hdr *old, *new;
 struct sock *sk = sk_to_full_sk(req_to_sk(req));

 /* sk is NULL for SYN+ACK w/ SYN Cookie */
 if (!sk)
  return -ENOMEM;

 if (req_inet->ipv6_opt && req_inet->ipv6_opt->hopopt)
  old = req_inet->ipv6_opt->hopopt;
 else
  old = NULL;

 new = calipso_opt_insert(old, doi_def, secattr);
 if (IS_ERR(new))
  return PTR_ERR(new);

 txopts = ipv6_renew_options(sk, req_inet->ipv6_opt, IPV6_HOPOPTS, new);

 kfree(new);

 if (IS_ERR(txopts))
  return PTR_ERR(txopts);

 txopts = xchg(&req_inet->ipv6_opt, txopts);
 if (txopts) {
  atomic_sub(txopts->tot_len, &sk->sk_omem_alloc);
  txopt_put(txopts);
 }

 return 0;
}

/**
 * calipso_req_delattr - Delete the CALIPSO option from a request socket
 * @req: the request socket
 *
 * Description:
 * Removes the CALIPSO option from a request socket, if present.
 *
 */
static void calipso_req_delattr(struct request_sock *req)
{
 struct inet_request_sock *req_inet = inet_rsk(req);
 struct ipv6_opt_hdr *new;
 struct ipv6_txoptions *txopts;
 struct sock *sk = sk_to_full_sk(req_to_sk(req));

 /* sk is NULL for SYN+ACK w/ SYN Cookie */
 if (!sk)
  return;

 if (!req_inet->ipv6_opt || !req_inet->ipv6_opt->hopopt)
  return;

 if (calipso_opt_del(req_inet->ipv6_opt->hopopt, &new))
  return; /* Nothing to do */

 txopts = ipv6_renew_options(sk, req_inet->ipv6_opt, IPV6_HOPOPTS, new);

 if (!IS_ERR(txopts)) {
  txopts = xchg(&req_inet->ipv6_opt, txopts);
  if (txopts) {
   atomic_sub(txopts->tot_len, &sk->sk_omem_alloc);
   txopt_put(txopts);
  }
 }
 kfree(new);
}

/* skbuff functions.
 */

/**
 * calipso_skbuff_optptr - Find the CALIPSO option in the packet
 * @skb: the packet
 *
 * Description:
 * Parse the packet's IP header looking for a CALIPSO option.  Returns a pointer
 * to the start of the CALIPSO option on success, NULL if one if not found.
 *
 */
static unsigned char *calipso_skbuff_optptr(const struct sk_buff *skb)
{
 const struct ipv6hdr *ip6_hdr = ipv6_hdr(skb);
 int offset;

 if (ip6_hdr->nexthdr != NEXTHDR_HOP)
  return NULL;

 offset = ipv6_find_tlv(skb, sizeof(*ip6_hdr), IPV6_TLV_CALIPSO);
 if (offset >= 0)
  return (unsigned char *)ip6_hdr + offset;

 return NULL;
}

/**
 * calipso_skbuff_setattr - Set the CALIPSO option on a packet
 * @skb: the packet
 * @doi_def: the CALIPSO DOI to use
 * @secattr: the security attributes
 *
 * Description:
 * Set the CALIPSO option on the given packet based on the security attributes.
 * Returns a pointer to the IP header on success and NULL on failure.
 *
 */
static int calipso_skbuff_setattr(struct sk_buff *skb,
      const struct calipso_doi *doi_def,
      const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
{
 int ret_val;
 struct ipv6hdr *ip6_hdr;
 struct ipv6_opt_hdr *hop;
 unsigned char buf[CALIPSO_MAX_BUFFER];
 int len_delta, new_end, pad, payload;
 unsigned int start, end;

 ip6_hdr = ipv6_hdr(skb);
 if (ip6_hdr->nexthdr == NEXTHDR_HOP) {
  hop = (struct ipv6_opt_hdr *)(ip6_hdr + 1);
  ret_val = calipso_opt_find(hop, &start, &end);
  if (ret_val && ret_val != -ENOENT)
   return ret_val;
 } else {
  start = 0;
  end = 0;
 }

 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 ret_val = calipso_genopt(buf, start & 3, sizeof(buf), doi_def, secattr);
 if (ret_val < 0)
  return ret_val;

 new_end = start + ret_val;
 /* At this point new_end aligns to 4n, so (new_end & 4) pads to 8n */
 pad = ((new_end & 4) + (end & 7)) & 7;
 len_delta = new_end - (int)end + pad;
 ret_val = skb_cow(skb, skb_headroom(skb) + len_delta);
 if (ret_val < 0)
  return ret_val;

 ip6_hdr = ipv6_hdr(skb); /* Reset as skb_cow() may have moved it */

 if (len_delta) {
  if (len_delta > 0)
   skb_push(skb, len_delta);
  else
   skb_pull(skb, -len_delta);
  memmove((char *)ip6_hdr - len_delta, ip6_hdr,
   sizeof(*ip6_hdr) + start);
  skb_reset_network_header(skb);
  ip6_hdr = ipv6_hdr(skb);
  payload = ntohs(ip6_hdr->payload_len);
  ip6_hdr->payload_len = htons(payload + len_delta);
 }

 hop = (struct ipv6_opt_hdr *)(ip6_hdr + 1);
 if (start == 0) {
  struct ipv6_opt_hdr *new_hop = (struct ipv6_opt_hdr *)buf;

  new_hop->nexthdr = ip6_hdr->nexthdr;
  new_hop->hdrlen = len_delta / 8 - 1;
  ip6_hdr->nexthdr = NEXTHDR_HOP;
 } else {
  hop->hdrlen += len_delta / 8;
 }
 memcpy((char *)hop + start, buf + (start & 3), new_end - start);
 calipso_pad_write((unsigned char *)hop, new_end, pad);

 return 0;
}

/**
 * calipso_skbuff_delattr - Delete any CALIPSO options from a packet
 * @skb: the packet
 *
 * Description:
 * Removes any and all CALIPSO options from the given packet.  Returns zero on
 * success, negative values on failure.
 *
 */
static int calipso_skbuff_delattr(struct sk_buff *skb)
{
 int ret_val;
 struct ipv6hdr *ip6_hdr;
 struct ipv6_opt_hdr *old_hop;
 u32 old_hop_len, start = 0, end = 0, delta, size, pad;

 if (!calipso_skbuff_optptr(skb))
  return 0;

 /* since we are changing the packet we should make a copy */
 ret_val = skb_cow(skb, skb_headroom(skb));
 if (ret_val < 0)
  return ret_val;

 ip6_hdr = ipv6_hdr(skb);
 old_hop = (struct ipv6_opt_hdr *)(ip6_hdr + 1);
 old_hop_len = ipv6_optlen(old_hop);

 ret_val = calipso_opt_find(old_hop, &start, &end);
 if (ret_val)
  return ret_val;

 if (start == sizeof(*old_hop) && end == old_hop_len) {
  /* There's no other option in the header so we delete
 * the whole thing. */
  delta = old_hop_len;
  size = sizeof(*ip6_hdr);
  ip6_hdr->nexthdr = old_hop->nexthdr;
 } else {
  delta = (end - start) & ~7;
  if (delta)
   old_hop->hdrlen -= delta / 8;
  pad = (end - start) & 7;
  size = sizeof(*ip6_hdr) + start + pad;
  calipso_pad_write((unsigned char *)old_hop, start, pad);
 }

 if (delta) {
  skb_pull(skb, delta);
  memmove((char *)ip6_hdr + delta, ip6_hdr, size);
  skb_reset_network_header(skb);
 }

 return 0;
}

static const struct netlbl_calipso_ops ops = {
 .doi_add          = calipso_doi_add,
 .doi_free         = calipso_doi_free,
 .doi_remove       = calipso_doi_remove,
 .doi_getdef       = calipso_doi_getdef,
 .doi_putdef       = calipso_doi_putdef,
 .doi_walk         = calipso_doi_walk,
 .sock_getattr     = calipso_sock_getattr,
 .sock_setattr     = calipso_sock_setattr,
 .sock_delattr     = calipso_sock_delattr,
 .req_setattr      = calipso_req_setattr,
 .req_delattr      = calipso_req_delattr,
 .opt_getattr      = calipso_opt_getattr,
 .skbuff_optptr    = calipso_skbuff_optptr,
 .skbuff_setattr   = calipso_skbuff_setattr,
 .skbuff_delattr   = calipso_skbuff_delattr,
 .cache_invalidate = calipso_cache_invalidate,
 .cache_add        = calipso_cache_add
};

/**
 * calipso_init - Initialize the CALIPSO module
 *
 * Description:
 * Initialize the CALIPSO module and prepare it for use.  Returns zero on
 * success and negative values on failure.
 *
 */
int __init calipso_init(void)
{
 int ret_val;

 ret_val = calipso_cache_init();
 if (!ret_val)
  netlbl_calipso_ops_register(&ops);
 return ret_val;
}

void calipso_exit(void)
{
 netlbl_calipso_ops_register(NULL);
 calipso_cache_invalidate();
 kfree(calipso_cache);
}