contrib/unbound/services/cache/rrset.c

   1 /*
   2  * services/cache/rrset.c - Resource record set cache.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2007, NLnet Labs. All rights reserved.
   5  *
   6  * This software is open source.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
  13  * this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *
  15  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  16  * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  17  * and/or other materials provided with the distribution.
  18  *
  19  * Neither the name of the NLNET LABS nor the names of its contributors may
  20  * be used to endorse or promote products derived from this software without
  21  * specific prior written permission.
  22  *
  23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  24  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  25  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  26  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  27  * HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  28  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  29  * TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
  30  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
  31  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  32  * NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  33  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  34  */
  35
  36 /**
  37  * \file
  38  *
  39  * This file contains the rrset cache.
  40  */
  41 #include "config.h"
  42 #include "services/cache/rrset.h"
  43 #include "ldns/rrdef.h"
  44 #include "util/storage/slabhash.h"
  45 #include "util/config_file.h"
  46 #include "util/data/packed_rrset.h"
  47 #include "util/data/msgreply.h"
  48 #include "util/regional.h"
  49 #include "util/alloc.h"
  50
  51 void
  52 rrset_markdel(void* key)
  53 {
  54         struct ub_packed_rrset_key* r = (struct ub_packed_rrset_key*)key;
  55         r->id = 0;
  56 }
  57
  58 struct rrset_cache* rrset_cache_create(struct config_file* cfg,
  59         struct alloc_cache* alloc)
  60 {
  61         size_t slabs = (cfg?cfg->rrset_cache_slabs:HASH_DEFAULT_SLABS);
  62         size_t startarray = HASH_DEFAULT_STARTARRAY;
  63         size_t maxmem = (cfg?cfg->rrset_cache_size:HASH_DEFAULT_MAXMEM);
  64
  65         struct rrset_cache *r = (struct rrset_cache*)slabhash_create(slabs,
  66                 startarray, maxmem, ub_rrset_sizefunc, ub_rrset_compare,
  67                 ub_rrset_key_delete, rrset_data_delete, alloc);
  68         slabhash_setmarkdel(&r->table, &rrset_markdel);
  69         return r;
  70 }
  71
  72 void rrset_cache_delete(struct rrset_cache* r)
  73 {
  74         if(!r)
  75                 return;
  76         slabhash_delete(&r->table);
  77         /* slabhash delete also does free(r), since table is first in struct*/
  78 }
  79
  80 struct rrset_cache* rrset_cache_adjust(struct rrset_cache *r,
  81         struct config_file* cfg, struct alloc_cache* alloc)
  82 {
  83         if(!r || !cfg || cfg->rrset_cache_slabs != r->table.size ||
  84                 cfg->rrset_cache_size != slabhash_get_size(&r->table))
  85         {
  86                 rrset_cache_delete(r);
  87                 r = rrset_cache_create(cfg, alloc);
  88         }
  89         return r;
  90 }
  91
  92 void
  93 rrset_cache_touch(struct rrset_cache* r, struct ub_packed_rrset_key* key,
  94         hashvalue_t hash, rrset_id_t id)
  95 {
  96         struct lruhash* table = slabhash_gettable(&r->table, hash);
  97         /*
  98          * This leads to locking problems, deadlocks, if the caller is
  99          * holding any other rrset lock.
 100          * Because a lookup through the hashtable does:
 101          *      tablelock -> entrylock  (for that entry caller holds)
 102          * And this would do
 103          *      entrylock(already held) -> tablelock
 104          * And if two threads do this, it results in deadlock.
 105          * So, the caller must not hold entrylock.
 106          */
 107         lock_quick_lock(&table->lock);
 108         /* we have locked the hash table, the item can still be deleted.
 109          * because it could already have been reclaimed, but not yet set id=0.
 110          * This is because some lruhash routines have lazy deletion.
 111          * so, we must acquire a lock on the item to verify the id != 0.
 112          * also, with hash not changed, we are using the right slab.
 113          */
 114         lock_rw_rdlock(&key->entry.lock);
 115         if(key->id == id && key->entry.hash == hash) {
 116                 lru_touch(table, &key->entry);
 117         }
 118         lock_rw_unlock(&key->entry.lock);
 119         lock_quick_unlock(&table->lock);
 120 }
 121
 122 /** see if rrset needs to be updated in the cache */
 123 static int
 124 need_to_update_rrset(void* nd, void* cd, time_t timenow, int equal, int ns)
 125 {
 126         struct packed_rrset_data* newd = (struct packed_rrset_data*)nd;
 127         struct packed_rrset_data* cached = (struct packed_rrset_data*)cd;
 128         /*      o store if rrset has been validated
 129          *              everything better than bogus data
 130          *              secure is preferred */
 131         if( newd->security == sec_status_secure &&
 132                 cached->security != sec_status_secure)
 133                 return 1;
 134         if( cached->security == sec_status_bogus &&
 135                 newd->security != sec_status_bogus && !equal)
 136                 return 1;
 137         /*      o if current RRset is more trustworthy - insert it */
 138         if( newd->trust > cached->trust ) {
 139                 /* if the cached rrset is bogus, and this one equal,
 140                  * do not update the TTL - let it expire. */
 141                 if(equal && cached->ttl >= timenow &&
 142                         cached->security == sec_status_bogus)
 143                         return 0;
 144                 return 1;
 145         }
 146         /*      o item in cache has expired */
 147         if( cached->ttl < timenow )
 148                 return 1;
 149         /*  o same trust, but different in data - insert it */
 150         if( newd->trust == cached->trust && !equal ) {
 151                 /* if this is type NS, do not 'stick' to owner that changes
 152                  * the NS RRset, but use the old TTL for the new data, and
 153                  * update to fetch the latest data. ttl is not expired, because
 154                  * that check was before this one. */
 155                 if(ns) {
 156                         size_t i;
 157                         newd->ttl = cached->ttl;
 158                         for(i=0; i<(newd->count+newd->rrsig_count); i++)
 159                                 if(newd->rr_ttl[i] > newd->ttl)
 160                                         newd->rr_ttl[i] = newd->ttl;
 161                 }
 162                 return 1;
 163         }
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 /** Update RRSet special key ID */
 168 static void
 169 rrset_update_id(struct rrset_ref* ref, struct alloc_cache* alloc)
 170 {
 171         /* this may clear the cache and invalidate lock below */
 172         uint64_t newid = alloc_get_id(alloc);
 173         /* obtain writelock */
 174         lock_rw_wrlock(&ref->key->entry.lock);
 175         /* check if it was deleted in the meantime, if so, skip update */
 176         if(ref->key->id == ref->id) {
 177                 ref->key->id = newid;
 178                 ref->id = newid;
 179         }
 180         lock_rw_unlock(&ref->key->entry.lock);
 181 }
 182
 183 int
 184 rrset_cache_update(struct rrset_cache* r, struct rrset_ref* ref,
 185         struct alloc_cache* alloc, time_t timenow)
 186 {
 187         struct lruhash_entry* e;
 188         struct ub_packed_rrset_key* k = ref->key;
 189         hashvalue_t h = k->entry.hash;
 190         uint16_t rrset_type = ntohs(k->rk.type);
 191         int equal = 0;
 192         log_assert(ref->id != 0 && k->id != 0);
 193         /* looks up item with a readlock - no editing! */
 194         if((e=slabhash_lookup(&r->table, h, k, 0)) != 0) {
 195                 /* return id and key as they will be used in the cache
 196                  * since the lruhash_insert, if item already exists, deallocs
 197                  * the passed key in favor of the already stored key.
 198                  * because of the small gap (see below) this key ptr and id
 199                  * may prove later to be already deleted, which is no problem
 200                  * as it only makes a cache miss.
 201                  */
 202                 ref->key = (struct ub_packed_rrset_key*)e->key;
 203                 ref->id = ref->key->id;
 204                 equal = rrsetdata_equal((struct packed_rrset_data*)k->entry.
 205                         data, (struct packed_rrset_data*)e->data);
 206                 if(!need_to_update_rrset(k->entry.data, e->data, timenow,
 207                         equal, (rrset_type==LDNS_RR_TYPE_NS))) {
 208                         /* cache is superior, return that value */
 209                         lock_rw_unlock(&e->lock);
 210                         ub_packed_rrset_parsedelete(k, alloc);
 211                         if(equal) return 2;
 212                         return 1;
 213                 }
 214                 lock_rw_unlock(&e->lock);
 215                 /* Go on and insert the passed item.
 216                  * small gap here, where entry is not locked.
 217                  * possibly entry is updated with something else.
 218                  * we then overwrite that with our data.
 219                  * this is just too bad, its cache anyway. */
 220                 /* use insert to update entry to manage lruhash
 221                  * cache size values nicely. */
 222         }
 223         log_assert(ref->key->id != 0);
 224         slabhash_insert(&r->table, h, &k->entry, k->entry.data, alloc);
 225         if(e) {
 226                 /* For NSEC, NSEC3, DNAME, when rdata is updated, update
 227                  * the ID number so that proofs in message cache are
 228                  * invalidated */
 229                 if((rrset_type == LDNS_RR_TYPE_NSEC
 230                         || rrset_type == LDNS_RR_TYPE_NSEC3
 231                         || rrset_type == LDNS_RR_TYPE_DNAME) && !equal) {
 232                         rrset_update_id(ref, alloc);
 233                 }
 234                 return 1;
 235         }
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 struct ub_packed_rrset_key*
 240 rrset_cache_lookup(struct rrset_cache* r, uint8_t* qname, size_t qnamelen,
 241         uint16_t qtype, uint16_t qclass, uint32_t flags, time_t timenow,
 242         int wr)
 243 {
 244         struct lruhash_entry* e;
 245         struct ub_packed_rrset_key key;
 246
 247         key.entry.key = &key;
 248         key.entry.data = NULL;
 249         key.rk.dname = qname;
 250         key.rk.dname_len = qnamelen;
 251         key.rk.type = htons(qtype);
 252         key.rk.rrset_class = htons(qclass);
 253         key.rk.flags = flags;
 254
 255         key.entry.hash = rrset_key_hash(&key.rk);
 256
 257         if((e = slabhash_lookup(&r->table, key.entry.hash, &key, wr))) {
 258                 /* check TTL */
 259                 struct packed_rrset_data* data =
 260                         (struct packed_rrset_data*)e->data;
 261                 if(timenow > data->ttl) {
 262                         lock_rw_unlock(&e->lock);
 263                         return NULL;
 264                 }
 265                 /* we're done */
 266                 return (struct ub_packed_rrset_key*)e->key;
 267         }
 268         return NULL;
 269 }
 270
 271 int
 272 rrset_array_lock(struct rrset_ref* ref, size_t count, time_t timenow)
 273 {
 274         size_t i;
 275         for(i=0; i<count; i++) {
 276                 if(i>0 && ref[i].key == ref[i-1].key)
 277                         continue; /* only lock items once */
 278                 lock_rw_rdlock(&ref[i].key->entry.lock);
 279                 if(ref[i].id != ref[i].key->id || timenow >
 280                         ((struct packed_rrset_data*)(ref[i].key->entry.data))
 281                         ->ttl) {
 282                         /* failure! rollback our readlocks */
 283                         rrset_array_unlock(ref, i+1);
 284                         return 0;
 285                 }
 286         }
 287         return 1;
 288 }
 289
 290 void
 291 rrset_array_unlock(struct rrset_ref* ref, size_t count)
 292 {
 293         size_t i;
 294         for(i=0; i<count; i++) {
 295                 if(i>0 && ref[i].key == ref[i-1].key)
 296                         continue; /* only unlock items once */
 297                 lock_rw_unlock(&ref[i].key->entry.lock);
 298         }
 299 }
 300
 301 void
 302 rrset_array_unlock_touch(struct rrset_cache* r, struct regional* scratch,
 303         struct rrset_ref* ref, size_t count)
 304 {
 305         hashvalue_t* h;
 306         size_t i;
 307         if(!(h = (hashvalue_t*)regional_alloc(scratch,
 308                 sizeof(hashvalue_t)*count)))
 309                 log_warn("rrset LRU: memory allocation failed");
 310         else    /* store hash values */
 311                 for(i=0; i<count; i++)
 312                         h[i] = ref[i].key->entry.hash;
 313         /* unlock */
 314         for(i=0; i<count; i++) {
 315                 if(i>0 && ref[i].key == ref[i-1].key)
 316                         continue; /* only unlock items once */
 317                 lock_rw_unlock(&ref[i].key->entry.lock);
 318         }
 319         if(h) {
 320                 /* LRU touch, with no rrset locks held */
 321                 for(i=0; i<count; i++) {
 322                         if(i>0 && ref[i].key == ref[i-1].key)
 323                                 continue; /* only touch items once */
 324                         rrset_cache_touch(r, ref[i].key, h[i], ref[i].id);
 325                 }
 326         }
 327 }
 328
 329 void
 330 rrset_update_sec_status(struct rrset_cache* r,
 331         struct ub_packed_rrset_key* rrset, time_t now)
 332 {
 333         struct packed_rrset_data* updata =
 334                 (struct packed_rrset_data*)rrset->entry.data;
 335         struct lruhash_entry* e;
 336         struct packed_rrset_data* cachedata;
 337
 338         /* hash it again to make sure it has a hash */
 339         rrset->entry.hash = rrset_key_hash(&rrset->rk);
 340
 341         e = slabhash_lookup(&r->table, rrset->entry.hash, rrset, 1);
 342         if(!e)
 343                 return; /* not in the cache anymore */
 344         cachedata = (struct packed_rrset_data*)e->data;
 345         if(!rrsetdata_equal(updata, cachedata)) {
 346                 lock_rw_unlock(&e->lock);
 347                 return; /* rrset has changed in the meantime */
 348         }
 349         /* update the cached rrset */
 350         if(updata->security > cachedata->security) {
 351                 size_t i;
 352                 if(updata->trust > cachedata->trust)
 353                         cachedata->trust = updata->trust;
 354                 cachedata->security = updata->security;
 355                 /* for NS records only shorter TTLs, other types: update it */
 356                 if(ntohs(rrset->rk.type) != LDNS_RR_TYPE_NS ||
 357                         updata->ttl+now < cachedata->ttl ||
 358                         cachedata->ttl < now ||
 359                         updata->security == sec_status_bogus) {
 360                         cachedata->ttl = updata->ttl + now;
 361                         for(i=0; i<cachedata->count+cachedata->rrsig_count; i++)
 362                                 cachedata->rr_ttl[i] = updata->rr_ttl[i]+now;
 363                 }
 364         }
 365         lock_rw_unlock(&e->lock);
 366 }
 367
 368 void
 369 rrset_check_sec_status(struct rrset_cache* r,
 370         struct ub_packed_rrset_key* rrset, time_t now)
 371 {
 372         struct packed_rrset_data* updata =
 373                 (struct packed_rrset_data*)rrset->entry.data;
 374         struct lruhash_entry* e;
 375         struct packed_rrset_data* cachedata;
 376
 377         /* hash it again to make sure it has a hash */
 378         rrset->entry.hash = rrset_key_hash(&rrset->rk);
 379
 380         e = slabhash_lookup(&r->table, rrset->entry.hash, rrset, 0);
 381         if(!e)
 382                 return; /* not in the cache anymore */
 383         cachedata = (struct packed_rrset_data*)e->data;
 384         if(now > cachedata->ttl || !rrsetdata_equal(updata, cachedata)) {
 385                 lock_rw_unlock(&e->lock);
 386                 return; /* expired, or rrset has changed in the meantime */
 387         }
 388         if(cachedata->security > updata->security) {
 389                 updata->security = cachedata->security;
 390                 if(cachedata->security == sec_status_bogus) {
 391                         size_t i;
 392                         updata->ttl = cachedata->ttl - now;
 393                         for(i=0; i<cachedata->count+cachedata->rrsig_count; i++)
 394                                 if(cachedata->rr_ttl[i] < now)
 395                                         updata->rr_ttl[i] = 0;
 396                                 else updata->rr_ttl[i] =
 397                                         cachedata->rr_ttl[i]-now;
 398                 }
 399                 if(cachedata->trust > updata->trust)
 400                         updata->trust = cachedata->trust;
 401         }
 402         lock_rw_unlock(&e->lock);
 403 }
 404
 405 void rrset_cache_remove(struct rrset_cache* r, uint8_t* nm, size_t nmlen,
 406         uint16_t type, uint16_t dclass, uint32_t flags)
 407 {
 408         struct ub_packed_rrset_key key;
 409         key.entry.key = &key;
 410         key.rk.dname = nm;
 411         key.rk.dname_len = nmlen;
 412         key.rk.rrset_class = htons(dclass);
 413         key.rk.type = htons(type);
 414         key.rk.flags = flags;
 415         key.entry.hash = rrset_key_hash(&key.rk);
 416         slabhash_remove(&r->table, key.entry.hash, &key);
 417 }