net/ipv6/reassembly.c

   1 /*
   2  *      IPv6 fragment reassembly
   3  *      Linux INET6 implementation
   4  *
   5  *      Authors:
   6  *      Pedro Roque             <roque@di.fc.ul.pt>
   7  *
   8  *      Based on: net/ipv4/ip_fragment.c
   9  *
  10  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  12  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  13  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 /*
  17  *      Fixes:
  18  *      Andi Kleen      Make it work with multiple hosts.
  19  *                      More RFC compliance.
  20  *
  21  *      Horst von Brand Add missing #include <linux/string.h>
  22  *      Alexey Kuznetsov        SMP races, threading, cleanup.
  23  *      Patrick McHardy         LRU queue of frag heads for evictor.
  24  *      Mitsuru KANDA @USAGI    Register inet6_protocol{}.
  25  *      David Stevens and
  26  *      YOSHIFUJI,H. @USAGI     Always remove fragment header to
  27  *                              calculate ICV correctly.
  28  */
  29
  30 #define pr_fmt(fmt) "IPv6: " fmt
  31
  32 #include <linux/errno.h>
  33 #include <linux/types.h>
  34 #include <linux/string.h>
  35 #include <linux/socket.h>
  36 #include <linux/sockios.h>
  37 #include <linux/jiffies.h>
  38 #include <linux/net.h>
  39 #include <linux/list.h>
  40 #include <linux/netdevice.h>
  41 #include <linux/in6.h>
  42 #include <linux/ipv6.h>
  43 #include <linux/icmpv6.h>
  44 #include <linux/random.h>
  45 #include <linux/jhash.h>
  46 #include <linux/skbuff.h>
  47 #include <linux/slab.h>
  48 #include <linux/export.h>
  49
  50 #include <net/sock.h>
  51 #include <net/snmp.h>
  52
  53 #include <net/ipv6.h>
  54 #include <net/ip6_route.h>
  55 #include <net/protocol.h>
  56 #include <net/transp_v6.h>
  57 #include <net/rawv6.h>
  58 #include <net/ndisc.h>
  59 #include <net/addrconf.h>
  60 #include <net/ipv6_frag.h>
  61 #include <net/inet_ecn.h>
  62
  63 static const char ip6_frag_cache_name[] = "ip6-frags";
  64
  65 static u8 ip6_frag_ecn(const struct ipv6hdr *ipv6h)
  66 {
  67         return 1 << (ipv6_get_dsfield(ipv6h) & INET_ECN_MASK);
  68 }
  69
  70 static struct inet_frags ip6_frags;
  71
  72 static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
  73                           struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev);
  74
  75 static void ip6_frag_expire(struct timer_list *t)
  76 {
  77         struct inet_frag_queue *frag = from_timer(frag, t, timer);
  78         struct frag_queue *fq;
  79         struct net *net;
  80
  81         fq = container_of(frag, struct frag_queue, q);
  82         net = container_of(fq->q.net, struct net, ipv6.frags);
  83
  84         ip6frag_expire_frag_queue(net, fq);
  85 }
  86
  87 static struct frag_queue *
  88 fq_find(struct net *net, __be32 id, const struct ipv6hdr *hdr, int iif)
  89 {
  90         struct frag_v6_compare_key key = {
  91                 .id = id,
  92                 .saddr = hdr->saddr,
  93                 .daddr = hdr->daddr,
  94                 .user = IP6_DEFRAG_LOCAL_DELIVER,
  95                 .iif = iif,
  96         };
  97         struct inet_frag_queue *q;
  98
  99         if (!(ipv6_addr_type(&hdr->daddr) & (IPV6_ADDR_MULTICAST |
 100                                             IPV6_ADDR_LINKLOCAL)))
 101                 key.iif = 0;
 102
 103         q = inet_frag_find(&net->ipv6.frags, &key);
 104         if (!q)
 105                 return NULL;
 106
 107         return container_of(q, struct frag_queue, q);
 108 }
 109
 110 static int ip6_frag_queue(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
 111                           struct frag_hdr *fhdr, int nhoff,
 112                           u32 *prob_offset)
 113 {
 114         struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
 115         int offset, end, fragsize;
 116         struct sk_buff *prev_tail;
 117         struct net_device *dev;
 118         int err = -ENOENT;
 119         u8 ecn;
 120
 121         if (fq->q.flags & INET_FRAG_COMPLETE)
 122                 goto err;
 123
 124         err = -EINVAL;
 125         offset = ntohs(fhdr->frag_off) & ~0x7;
 126         end = offset + (ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len) -
 127                         ((u8 *)(fhdr + 1) - (u8 *)(ipv6_hdr(skb) + 1)));
 128
 129         if ((unsigned int)end > IPV6_MAXPLEN) {
 130                 *prob_offset = (u8 *)&fhdr->frag_off - skb_network_header(skb);
 131                 /* note that if prob_offset is set, the skb is freed elsewhere,
 132                  * we do not free it here.
 133                  */
 134                 return -1;
 135         }
 136
 137         ecn = ip6_frag_ecn(ipv6_hdr(skb));
 138
 139         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 140                 const unsigned char *nh = skb_network_header(skb);
 141                 skb->csum = csum_sub(skb->csum,
 142                                      csum_partial(nh, (u8 *)(fhdr + 1) - nh,
 143                                                   0));
 144         }
 145
 146         /* Is this the final fragment? */
 147         if (!(fhdr->frag_off & htons(IP6_MF))) {
 148                 /* If we already have some bits beyond end
 149                  * or have different end, the segment is corrupted.
 150                  */
 151                 if (end < fq->q.len ||
 152                     ((fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN) && end != fq->q.len))
 153                         goto discard_fq;
 154                 fq->q.flags |= INET_FRAG_LAST_IN;
 155                 fq->q.len = end;
 156         } else {
 157                 /* Check if the fragment is rounded to 8 bytes.
 158                  * Required by the RFC.
 159                  */
 160                 if (end & 0x7) {
 161                         /* RFC2460 says always send parameter problem in
 162                          * this case. -DaveM
 163                          */
 164                         *prob_offset = offsetof(struct ipv6hdr, payload_len);
 165                         return -1;
 166                 }
 167                 if (end > fq->q.len) {
 168                         /* Some bits beyond end -> corruption. */
 169                         if (fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN)
 170                                 goto discard_fq;
 171                         fq->q.len = end;
 172                 }
 173         }
 174
 175         if (end == offset)
 176                 goto discard_fq;
 177
 178         err = -ENOMEM;
 179         /* Point into the IP datagram 'data' part. */
 180         if (!pskb_pull(skb, (u8 *) (fhdr + 1) - skb->data))
 181                 goto discard_fq;
 182
 183         err = pskb_trim_rcsum(skb, end - offset);
 184         if (err)
 185                 goto discard_fq;
 186
 187         /* Note : skb->rbnode and skb->dev share the same location. */
 188         dev = skb->dev;
 189         /* Makes sure compiler wont do silly aliasing games */
 190         barrier();
 191
 192         prev_tail = fq->q.fragments_tail;
 193         err = inet_frag_queue_insert(&fq->q, skb, offset, end);
 194         if (err)
 195                 goto insert_error;
 196
 197         if (dev)
 198                 fq->iif = dev->ifindex;
 199
 200         fq->q.stamp = skb->tstamp;
 201         fq->q.meat += skb->len;
 202         fq->ecn |= ecn;
 203         add_frag_mem_limit(fq->q.net, skb->truesize);
 204
 205         fragsize = -skb_network_offset(skb) + skb->len;
 206         if (fragsize > fq->q.max_size)
 207                 fq->q.max_size = fragsize;
 208
 209         /* The first fragment.
 210          * nhoffset is obtained from the first fragment, of course.
 211          */
 212         if (offset == 0) {
 213                 fq->nhoffset = nhoff;
 214                 fq->q.flags |= INET_FRAG_FIRST_IN;
 215         }
 216
 217         if (fq->q.flags == (INET_FRAG_FIRST_IN | INET_FRAG_LAST_IN) &&
 218             fq->q.meat == fq->q.len) {
 219                 unsigned long orefdst = skb->_skb_refdst;
 220
 221                 skb->_skb_refdst = 0UL;
 222                 err = ip6_frag_reasm(fq, skb, prev_tail, dev);
 223                 skb->_skb_refdst = orefdst;
 224                 return err;
 225         }
 226
 227         skb_dst_drop(skb);
 228         return -EINPROGRESS;
 229
 230 insert_error:
 231         if (err == IPFRAG_DUP) {
 232                 kfree_skb(skb);
 233                 return -EINVAL;
 234         }
 235         err = -EINVAL;
 236         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
 237                         IPSTATS_MIB_REASM_OVERLAPS);
 238 discard_fq:
 239         inet_frag_kill(&fq->q);
 240         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
 241                         IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 242 err:
 243         kfree_skb(skb);
 244         return err;
 245 }
 246
 247 /*
 248  *      Check if this packet is complete.
 249  *
 250  *      It is called with locked fq, and caller must check that
 251  *      queue is eligible for reassembly i.e. it is not COMPLETE,
 252  *      the last and the first frames arrived and all the bits are here.
 253  */
 254 static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
 255                           struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev)
 256 {
 257         struct net *net = container_of(fq->q.net, struct net, ipv6.frags);
 258         unsigned int nhoff;
 259         void *reasm_data;
 260         int payload_len;
 261         u8 ecn;
 262
 263         inet_frag_kill(&fq->q);
 264
 265         ecn = ip_frag_ecn_table[fq->ecn];
 266         if (unlikely(ecn == 0xff))
 267                 goto out_fail;
 268
 269         reasm_data = inet_frag_reasm_prepare(&fq->q, skb, prev_tail);
 270         if (!reasm_data)
 271                 goto out_oom;
 272
 273         payload_len = ((skb->data - skb_network_header(skb)) -
 274                        sizeof(struct ipv6hdr) + fq->q.len -
 275                        sizeof(struct frag_hdr));
 276         if (payload_len > IPV6_MAXPLEN)
 277                 goto out_oversize;
 278
 279         /* We have to remove fragment header from datagram and to relocate
 280          * header in order to calculate ICV correctly. */
 281         nhoff = fq->nhoffset;
 282         skb_network_header(skb)[nhoff] = skb_transport_header(skb)[0];
 283         memmove(skb->head + sizeof(struct frag_hdr), skb->head,
 284                 (skb->data - skb->head) - sizeof(struct frag_hdr));
 285         if (skb_mac_header_was_set(skb))
 286                 skb->mac_header += sizeof(struct frag_hdr);
 287         skb->network_header += sizeof(struct frag_hdr);
 288
 289         skb_reset_transport_header(skb);
 290
 291         inet_frag_reasm_finish(&fq->q, skb, reasm_data);
 292
 293         skb->dev = dev;
 294         ipv6_hdr(skb)->payload_len = htons(payload_len);
 295         ipv6_change_dsfield(ipv6_hdr(skb), 0xff, ecn);
 296         IP6CB(skb)->nhoff = nhoff;
 297         IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
 298         IP6CB(skb)->frag_max_size = fq->q.max_size;
 299
 300         /* Yes, and fold redundant checksum back. 8) */
 301         skb_postpush_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 302                            skb_network_header_len(skb));
 303
 304         rcu_read_lock();
 305         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get(dev), IPSTATS_MIB_REASMOKS);
 306         rcu_read_unlock();
 307         fq->q.fragments = NULL;
 308         fq->q.rb_fragments = RB_ROOT;
 309         fq->q.fragments_tail = NULL;
 310         fq->q.last_run_head = NULL;
 311         return 1;
 312
 313 out_oversize:
 314         net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: payload len = %d\n", payload_len);
 315         goto out_fail;
 316 out_oom:
 317         net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: no memory for reassembly\n");
 318 out_fail:
 319         rcu_read_lock();
 320         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get(dev), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 321         rcu_read_unlock();
 322         inet_frag_kill(&fq->q);
 323         return -1;
 324 }
 325
 326 static int ipv6_frag_rcv(struct sk_buff *skb)
 327 {
 328         struct frag_hdr *fhdr;
 329         struct frag_queue *fq;
 330         const struct ipv6hdr *hdr = ipv6_hdr(skb);
 331         struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
 332         int iif;
 333
 334         if (IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_FRAGMENTED)
 335                 goto fail_hdr;
 336
 337         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMREQDS);
 338
 339         /* Jumbo payload inhibits frag. header */
 340         if (hdr->payload_len == 0)
 341                 goto fail_hdr;
 342
 343         if (!pskb_may_pull(skb, (skb_transport_offset(skb) +
 344                                  sizeof(struct frag_hdr))))
 345                 goto fail_hdr;
 346
 347         hdr = ipv6_hdr(skb);
 348         fhdr = (struct frag_hdr *)skb_transport_header(skb);
 349
 350         if (!(fhdr->frag_off & htons(IP6_OFFSET | IP6_MF))) {
 351                 /* It is not a fragmented frame */
 352                 skb->transport_header += sizeof(struct frag_hdr);
 353                 __IP6_INC_STATS(net,
 354                                 ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMOKS);
 355
 356                 IP6CB(skb)->nhoff = (u8 *)fhdr - skb_network_header(skb);
 357                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
 358                 IP6CB(skb)->frag_max_size = ntohs(hdr->payload_len) +
 359                                             sizeof(struct ipv6hdr);
 360                 return 1;
 361         }
 362
 363         iif = skb->dev ? skb->dev->ifindex : 0;
 364         fq = fq_find(net, fhdr->identification, hdr, iif);
 365         if (fq) {
 366                 u32 prob_offset = 0;
 367                 int ret;
 368
 369                 spin_lock(&fq->q.lock);
 370
 371                 fq->iif = iif;
 372                 ret = ip6_frag_queue(fq, skb, fhdr, IP6CB(skb)->nhoff,
 373                                      &prob_offset);
 374
 375                 spin_unlock(&fq->q.lock);
 376                 inet_frag_put(&fq->q);
 377                 if (prob_offset) {
 378                         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
 379                                         IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 380                         /* icmpv6_param_prob() calls kfree_skb(skb) */
 381                         icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, prob_offset);
 382                 }
 383                 return ret;
 384         }
 385
 386         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 387         kfree_skb(skb);
 388         return -1;
 389
 390 fail_hdr:
 391         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
 392                         IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 393         icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, skb_network_header_len(skb));
 394         return -1;
 395 }
 396
 397 static const struct inet6_protocol frag_protocol = {
 398         .handler        =       ipv6_frag_rcv,
 399         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
 400 };
 401
 402 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 403
 404 static struct ctl_table ip6_frags_ns_ctl_table[] = {
 405         {
 406                 .procname       = "ip6frag_high_thresh",
 407                 .data           = &init_net.ipv6.frags.high_thresh,
 408                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
 409                 .mode           = 0644,
 410                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
 411                 .extra1         = &init_net.ipv6.frags.low_thresh
 412         },
 413         {
 414                 .procname       = "ip6frag_low_thresh",
 415                 .data           = &init_net.ipv6.frags.low_thresh,
 416                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
 417                 .mode           = 0644,
 418                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
 419                 .extra2         = &init_net.ipv6.frags.high_thresh
 420         },
 421         {
 422                 .procname       = "ip6frag_time",
 423                 .data           = &init_net.ipv6.frags.timeout,
 424                 .maxlen         = sizeof(int),
 425                 .mode           = 0644,
 426                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
 427         },
 428         { }
 429 };
 430
 431 /* secret interval has been deprecated */
 432 static int ip6_frags_secret_interval_unused;
 433 static struct ctl_table ip6_frags_ctl_table[] = {
 434         {
 435                 .procname       = "ip6frag_secret_interval",
 436                 .data           = &ip6_frags_secret_interval_unused,
 437                 .maxlen         = sizeof(int),
 438                 .mode           = 0644,
 439                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
 440         },
 441         { }
 442 };
 443
 444 static int __net_init ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
 445 {
 446         struct ctl_table *table;
 447         struct ctl_table_header *hdr;
 448
 449         table = ip6_frags_ns_ctl_table;
 450         if (!net_eq(net, &init_net)) {
 451                 table = kmemdup(table, sizeof(ip6_frags_ns_ctl_table), GFP_KERNEL);
 452                 if (!table)
 453                         goto err_alloc;
 454
 455                 table[0].data = &net->ipv6.frags.high_thresh;
 456                 table[0].extra1 = &net->ipv6.frags.low_thresh;
 457                 table[0].extra2 = &init_net.ipv6.frags.high_thresh;
 458                 table[1].data = &net->ipv6.frags.low_thresh;
 459                 table[1].extra2 = &net->ipv6.frags.high_thresh;
 460                 table[2].data = &net->ipv6.frags.timeout;
 461         }
 462
 463         hdr = register_net_sysctl(net, "net/ipv6", table);
 464         if (!hdr)
 465                 goto err_reg;
 466
 467         net->ipv6.sysctl.frags_hdr = hdr;
 468         return 0;
 469
 470 err_reg:
 471         if (!net_eq(net, &init_net))
 472                 kfree(table);
 473 err_alloc:
 474         return -ENOMEM;
 475 }
 476
 477 static void __net_exit ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
 478 {
 479         struct ctl_table *table;
 480
 481         table = net->ipv6.sysctl.frags_hdr->ctl_table_arg;
 482         unregister_net_sysctl_table(net->ipv6.sysctl.frags_hdr);
 483         if (!net_eq(net, &init_net))
 484                 kfree(table);
 485 }
 486
 487 static struct ctl_table_header *ip6_ctl_header;
 488
 489 static int ip6_frags_sysctl_register(void)
 490 {
 491         ip6_ctl_header = register_net_sysctl(&init_net, "net/ipv6",
 492                         ip6_frags_ctl_table);
 493         return ip6_ctl_header == NULL ? -ENOMEM : 0;
 494 }
 495
 496 static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
 497 {
 498         unregister_net_sysctl_table(ip6_ctl_header);
 499 }
 500 #else
 501 static int ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
 502 {
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 static void ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
 507 {
 508 }
 509
 510 static int ip6_frags_sysctl_register(void)
 511 {
 512         return 0;
 513 }
 514
 515 static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
 516 {
 517 }
 518 #endif
 519
 520 static int __net_init ipv6_frags_init_net(struct net *net)
 521 {
 522         int res;
 523
 524         net->ipv6.frags.high_thresh = IPV6_FRAG_HIGH_THRESH;
 525         net->ipv6.frags.low_thresh = IPV6_FRAG_LOW_THRESH;
 526         net->ipv6.frags.timeout = IPV6_FRAG_TIMEOUT;
 527         net->ipv6.frags.f = &ip6_frags;
 528
 529         res = inet_frags_init_net(&net->ipv6.frags);
 530         if (res < 0)
 531                 return res;
 532
 533         res = ip6_frags_ns_sysctl_register(net);
 534         if (res < 0)
 535                 inet_frags_exit_net(&net->ipv6.frags);
 536         return res;
 537 }
 538
 539 static void __net_exit ipv6_frags_exit_net(struct net *net)
 540 {
 541         ip6_frags_ns_sysctl_unregister(net);
 542         inet_frags_exit_net(&net->ipv6.frags);
 543 }
 544
 545 static struct pernet_operations ip6_frags_ops = {
 546         .init = ipv6_frags_init_net,
 547         .exit = ipv6_frags_exit_net,
 548 };
 549
 550 static const struct rhashtable_params ip6_rhash_params = {
 551         .head_offset            = offsetof(struct inet_frag_queue, node),
 552         .hashfn                 = ip6frag_key_hashfn,
 553         .obj_hashfn             = ip6frag_obj_hashfn,
 554         .obj_cmpfn              = ip6frag_obj_cmpfn,
 555         .automatic_shrinking    = true,
 556 };
 557
 558 int __init ipv6_frag_init(void)
 559 {
 560         int ret;
 561
 562         ip6_frags.constructor = ip6frag_init;
 563         ip6_frags.destructor = NULL;
 564         ip6_frags.qsize = sizeof(struct frag_queue);
 565         ip6_frags.frag_expire = ip6_frag_expire;
 566         ip6_frags.frags_cache_name = ip6_frag_cache_name;
 567         ip6_frags.rhash_params = ip6_rhash_params;
 568         ret = inet_frags_init(&ip6_frags);
 569         if (ret)
 570                 goto out;
 571
 572         ret = inet6_add_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 573         if (ret)
 574                 goto err_protocol;
 575
 576         ret = ip6_frags_sysctl_register();
 577         if (ret)
 578                 goto err_sysctl;
 579
 580         ret = register_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
 581         if (ret)
 582                 goto err_pernet;
 583
 584 out:
 585         return ret;
 586
 587 err_pernet:
 588         ip6_frags_sysctl_unregister();
 589 err_sysctl:
 590         inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 591 err_protocol:
 592         inet_frags_fini(&ip6_frags);
 593         goto out;
 594 }
 595
 596 void ipv6_frag_exit(void)
 597 {
 598         ip6_frags_sysctl_unregister();
 599         unregister_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
 600         inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 601         inet_frags_fini(&ip6_frags);
 602 }