net/can/isotp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0 OR BSD-3-Clause)
   2 /* isotp.c - ISO 15765-2 CAN transport protocol for protocol family CAN
   3  *
   4  * This implementation does not provide ISO-TP specific return values to the
   5  * userspace.
   6  *
   7  * - RX path timeout of data reception leads to -ETIMEDOUT
   8  * - RX path SN mismatch leads to -EILSEQ
   9  * - RX path data reception with wrong padding leads to -EBADMSG
  10  * - TX path flowcontrol reception timeout leads to -ECOMM
  11  * - TX path flowcontrol reception overflow leads to -EMSGSIZE
  12  * - TX path flowcontrol reception with wrong layout/padding leads to -EBADMSG
  13  * - when a transfer (tx) is on the run the next write() blocks until it's done
  14  * - use CAN_ISOTP_WAIT_TX_DONE flag to block the caller until the PDU is sent
  15  * - as we have static buffers the check whether the PDU fits into the buffer
  16  *   is done at FF reception time (no support for sending 'wait frames')
  17  *
  18  * Copyright (c) 2020 Volkswagen Group Electronic Research
  19  * All rights reserved.
  20  *
  21  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  22  * modification, are permitted provided that the following conditions
  23  * are met:
  24  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  28  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  29  * 3. Neither the name of Volkswagen nor the names of its contributors
  30  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  31  *    without specific prior written permission.
  32  *
  33  * Alternatively, provided that this notice is retained in full, this
  34  * software may be distributed under the terms of the GNU General
  35  * Public License ("GPL") version 2, in which case the provisions of the
  36  * GPL apply INSTEAD OF those given above.
  37  *
  38  * The provided data structures and external interfaces from this code
  39  * are not restricted to be used by modules with a GPL compatible license.
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  42  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  43  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  44  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  45  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  46  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  47  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  48  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  49  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  50  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  51  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  52  * DAMAGE.
  53  */
  54
  55 #include <linux/module.h>
  56 #include <linux/init.h>
  57 #include <linux/interrupt.h>
  58 #include <linux/spinlock.h>
  59 #include <linux/hrtimer.h>
  60 #include <linux/wait.h>
  61 #include <linux/uio.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <linux/netdevice.h>
  64 #include <linux/socket.h>
  65 #include <linux/if_arp.h>
  66 #include <linux/skbuff.h>
  67 #include <linux/can.h>
  68 #include <linux/can/core.h>
  69 #include <linux/can/skb.h>
  70 #include <linux/can/isotp.h>
  71 #include <linux/slab.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/net_namespace.h>
  74
  75 MODULE_DESCRIPTION("PF_CAN isotp 15765-2:2016 protocol");
  76 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
  77 MODULE_AUTHOR("Oliver Hartkopp <socketcan@hartkopp.net>");
  78 MODULE_ALIAS("can-proto-6");
  79
  80 #define ISOTP_MIN_NAMELEN CAN_REQUIRED_SIZE(struct sockaddr_can, can_addr.tp)
  81
  82 #define SINGLE_MASK(id) (((id) & CAN_EFF_FLAG) ? \
  83                          (CAN_EFF_MASK | CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG) : \
  84                          (CAN_SFF_MASK | CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG))
  85
  86 /* ISO 15765-2:2016 supports more than 4095 byte per ISO PDU as the FF_DL can
  87  * take full 32 bit values (4 Gbyte). We would need some good concept to handle
  88  * this between user space and kernel space. For now increase the static buffer
  89  * to something about 64 kbyte to be able to test this new functionality.
  90  */
  91 #define MAX_MSG_LENGTH 66000
  92
  93 /* N_PCI type values in bits 7-4 of N_PCI bytes */
  94 #define N_PCI_SF 0x00   /* single frame */
  95 #define N_PCI_FF 0x10   /* first frame */
  96 #define N_PCI_CF 0x20   /* consecutive frame */
  97 #define N_PCI_FC 0x30   /* flow control */
  98
  99 #define N_PCI_SZ 1      /* size of the PCI byte #1 */
 100 #define SF_PCI_SZ4 1    /* size of SingleFrame PCI including 4 bit SF_DL */
 101 #define SF_PCI_SZ8 2    /* size of SingleFrame PCI including 8 bit SF_DL */
 102 #define FF_PCI_SZ12 2   /* size of FirstFrame PCI including 12 bit FF_DL */
 103 #define FF_PCI_SZ32 6   /* size of FirstFrame PCI including 32 bit FF_DL */
 104 #define FC_CONTENT_SZ 3 /* flow control content size in byte (FS/BS/STmin) */
 105
 106 #define ISOTP_CHECK_PADDING (CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN | CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA)
 107 #define ISOTP_ALL_BC_FLAGS (CAN_ISOTP_SF_BROADCAST | CAN_ISOTP_CF_BROADCAST)
 108
 109 /* Flow Status given in FC frame */
 110 #define ISOTP_FC_CTS 0          /* clear to send */
 111 #define ISOTP_FC_WT 1           /* wait */
 112 #define ISOTP_FC_OVFLW 2        /* overflow */
 113
 114 #define ISOTP_FC_TIMEOUT 1      /* 1 sec */
 115 #define ISOTP_ECHO_TIMEOUT 2    /* 2 secs */
 116
 117 enum {
 118         ISOTP_IDLE = 0,
 119         ISOTP_WAIT_FIRST_FC,
 120         ISOTP_WAIT_FC,
 121         ISOTP_WAIT_DATA,
 122         ISOTP_SENDING,
 123         ISOTP_SHUTDOWN,
 124 };
 125
 126 struct tpcon {
 127         unsigned int idx;
 128         unsigned int len;
 129         u32 state;
 130         u8 bs;
 131         u8 sn;
 132         u8 ll_dl;
 133         u8 buf[MAX_MSG_LENGTH + 1];
 134 };
 135
 136 struct isotp_sock {
 137         struct sock sk;
 138         int bound;
 139         int ifindex;
 140         canid_t txid;
 141         canid_t rxid;
 142         ktime_t tx_gap;
 143         ktime_t lastrxcf_tstamp;
 144         struct hrtimer rxtimer, txtimer, txfrtimer;
 145         struct can_isotp_options opt;
 146         struct can_isotp_fc_options rxfc, txfc;
 147         struct can_isotp_ll_options ll;
 148         u32 frame_txtime;
 149         u32 force_tx_stmin;
 150         u32 force_rx_stmin;
 151         u32 cfecho; /* consecutive frame echo tag */
 152         struct tpcon rx, tx;
 153         struct list_head notifier;
 154         wait_queue_head_t wait;
 155         spinlock_t rx_lock; /* protect single thread state machine */
 156 };
 157
 158 static LIST_HEAD(isotp_notifier_list);
 159 static DEFINE_SPINLOCK(isotp_notifier_lock);
 160 static struct isotp_sock *isotp_busy_notifier;
 161
 162 static inline struct isotp_sock *isotp_sk(const struct sock *sk)
 163 {
 164         return (struct isotp_sock *)sk;
 165 }
 166
 167 static u32 isotp_bc_flags(struct isotp_sock *so)
 168 {
 169         return so->opt.flags & ISOTP_ALL_BC_FLAGS;
 170 }
 171
 172 static bool isotp_register_rxid(struct isotp_sock *so)
 173 {
 174         /* no broadcast modes => register rx_id for FC frame reception */
 175         return (isotp_bc_flags(so) == 0);
 176 }
 177
 178 static bool isotp_register_txecho(struct isotp_sock *so)
 179 {
 180         /* all modes but SF_BROADCAST register for tx echo skbs */
 181         return (isotp_bc_flags(so) != CAN_ISOTP_SF_BROADCAST);
 182 }
 183
 184 static enum hrtimer_restart isotp_rx_timer_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 185 {
 186         struct isotp_sock *so = container_of(hrtimer, struct isotp_sock,
 187                                              rxtimer);
 188         struct sock *sk = &so->sk;
 189
 190         if (so->rx.state == ISOTP_WAIT_DATA) {
 191                 /* we did not get new data frames in time */
 192
 193                 /* report 'connection timed out' */
 194                 sk->sk_err = ETIMEDOUT;
 195                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 196                         sk_error_report(sk);
 197
 198                 /* reset rx state */
 199                 so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 200         }
 201
 202         return HRTIMER_NORESTART;
 203 }
 204
 205 static int isotp_send_fc(struct sock *sk, int ae, u8 flowstatus)
 206 {
 207         struct net_device *dev;
 208         struct sk_buff *nskb;
 209         struct canfd_frame *ncf;
 210         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 211         int can_send_ret;
 212
 213         nskb = alloc_skb(so->ll.mtu + sizeof(struct can_skb_priv), gfp_any());
 214         if (!nskb)
 215                 return 1;
 216
 217         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), so->ifindex);
 218         if (!dev) {
 219                 kfree_skb(nskb);
 220                 return 1;
 221         }
 222
 223         can_skb_reserve(nskb);
 224         can_skb_prv(nskb)->ifindex = dev->ifindex;
 225         can_skb_prv(nskb)->skbcnt = 0;
 226
 227         nskb->dev = dev;
 228         can_skb_set_owner(nskb, sk);
 229         ncf = (struct canfd_frame *)nskb->data;
 230         skb_put_zero(nskb, so->ll.mtu);
 231
 232         /* create & send flow control reply */
 233         ncf->can_id = so->txid;
 234
 235         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_TX_PADDING) {
 236                 memset(ncf->data, so->opt.txpad_content, CAN_MAX_DLEN);
 237                 ncf->len = CAN_MAX_DLEN;
 238         } else {
 239                 ncf->len = ae + FC_CONTENT_SZ;
 240         }
 241
 242         ncf->data[ae] = N_PCI_FC | flowstatus;
 243         ncf->data[ae + 1] = so->rxfc.bs;
 244         ncf->data[ae + 2] = so->rxfc.stmin;
 245
 246         if (ae)
 247                 ncf->data[0] = so->opt.ext_address;
 248
 249         ncf->flags = so->ll.tx_flags;
 250
 251         can_send_ret = can_send(nskb, 1);
 252         if (can_send_ret)
 253                 pr_notice_once("can-isotp: %s: can_send_ret %pe\n",
 254                                __func__, ERR_PTR(can_send_ret));
 255
 256         dev_put(dev);
 257
 258         /* reset blocksize counter */
 259         so->rx.bs = 0;
 260
 261         /* reset last CF frame rx timestamp for rx stmin enforcement */
 262         so->lastrxcf_tstamp = ktime_set(0, 0);
 263
 264         /* start rx timeout watchdog */
 265         hrtimer_start(&so->rxtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 266                       HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 static void isotp_rcv_skb(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
 271 {
 272         struct sockaddr_can *addr = (struct sockaddr_can *)skb->cb;
 273
 274         BUILD_BUG_ON(sizeof(skb->cb) < sizeof(struct sockaddr_can));
 275
 276         memset(addr, 0, sizeof(*addr));
 277         addr->can_family = AF_CAN;
 278         addr->can_ifindex = skb->dev->ifindex;
 279
 280         if (sock_queue_rcv_skb(sk, skb) < 0)
 281                 kfree_skb(skb);
 282 }
 283
 284 static u8 padlen(u8 datalen)
 285 {
 286         static const u8 plen[] = {
 287                 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,      /* 0 - 8 */
 288                 12, 12, 12, 12,                 /* 9 - 12 */
 289                 16, 16, 16, 16,                 /* 13 - 16 */
 290                 20, 20, 20, 20,                 /* 17 - 20 */
 291                 24, 24, 24, 24,                 /* 21 - 24 */
 292                 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, /* 25 - 32 */
 293                 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, /* 33 - 40 */
 294                 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48  /* 41 - 48 */
 295         };
 296
 297         if (datalen > 48)
 298                 return 64;
 299
 300         return plen[datalen];
 301 }
 302
 303 /* check for length optimization and return 1/true when the check fails */
 304 static int check_optimized(struct canfd_frame *cf, int start_index)
 305 {
 306         /* for CAN_DL <= 8 the start_index is equal to the CAN_DL as the
 307          * padding would start at this point. E.g. if the padding would
 308          * start at cf.data[7] cf->len has to be 7 to be optimal.
 309          * Note: The data[] index starts with zero.
 310          */
 311         if (cf->len <= CAN_MAX_DLEN)
 312                 return (cf->len != start_index);
 313
 314         /* This relation is also valid in the non-linear DLC range, where
 315          * we need to take care of the minimal next possible CAN_DL.
 316          * The correct check would be (padlen(cf->len) != padlen(start_index)).
 317          * But as cf->len can only take discrete values from 12, .., 64 at this
 318          * point the padlen(cf->len) is always equal to cf->len.
 319          */
 320         return (cf->len != padlen(start_index));
 321 }
 322
 323 /* check padding and return 1/true when the check fails */
 324 static int check_pad(struct isotp_sock *so, struct canfd_frame *cf,
 325                      int start_index, u8 content)
 326 {
 327         int i;
 328
 329         /* no RX_PADDING value => check length of optimized frame length */
 330         if (!(so->opt.flags & CAN_ISOTP_RX_PADDING)) {
 331                 if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN)
 332                         return check_optimized(cf, start_index);
 333
 334                 /* no valid test against empty value => ignore frame */
 335                 return 1;
 336         }
 337
 338         /* check datalength of correctly padded CAN frame */
 339         if ((so->opt.flags & CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN) &&
 340             cf->len != padlen(cf->len))
 341                 return 1;
 342
 343         /* check padding content */
 344         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA) {
 345                 for (i = start_index; i < cf->len; i++)
 346                         if (cf->data[i] != content)
 347                                 return 1;
 348         }
 349         return 0;
 350 }
 351
 352 static void isotp_send_cframe(struct isotp_sock *so);
 353
 354 static int isotp_rcv_fc(struct isotp_sock *so, struct canfd_frame *cf, int ae)
 355 {
 356         struct sock *sk = &so->sk;
 357
 358         if (so->tx.state != ISOTP_WAIT_FC &&
 359             so->tx.state != ISOTP_WAIT_FIRST_FC)
 360                 return 0;
 361
 362         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
 363
 364         if ((cf->len < ae + FC_CONTENT_SZ) ||
 365             ((so->opt.flags & ISOTP_CHECK_PADDING) &&
 366              check_pad(so, cf, ae + FC_CONTENT_SZ, so->opt.rxpad_content))) {
 367                 /* malformed PDU - report 'not a data message' */
 368                 sk->sk_err = EBADMSG;
 369                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 370                         sk_error_report(sk);
 371
 372                 so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 373                 wake_up_interruptible(&so->wait);
 374                 return 1;
 375         }
 376
 377         /* get communication parameters only from the first FC frame */
 378         if (so->tx.state == ISOTP_WAIT_FIRST_FC) {
 379                 so->txfc.bs = cf->data[ae + 1];
 380                 so->txfc.stmin = cf->data[ae + 2];
 381
 382                 /* fix wrong STmin values according spec */
 383                 if (so->txfc.stmin > 0x7F &&
 384                     (so->txfc.stmin < 0xF1 || so->txfc.stmin > 0xF9))
 385                         so->txfc.stmin = 0x7F;
 386
 387                 so->tx_gap = ktime_set(0, 0);
 388                 /* add transmission time for CAN frame N_As */
 389                 so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap, so->frame_txtime);
 390                 /* add waiting time for consecutive frames N_Cs */
 391                 if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_FORCE_TXSTMIN)
 392                         so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap,
 393                                                   so->force_tx_stmin);
 394                 else if (so->txfc.stmin < 0x80)
 395                         so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap,
 396                                                   so->txfc.stmin * 1000000);
 397                 else
 398                         so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap,
 399                                                   (so->txfc.stmin - 0xF0)
 400                                                   * 100000);
 401                 so->tx.state = ISOTP_WAIT_FC;
 402         }
 403
 404         switch (cf->data[ae] & 0x0F) {
 405         case ISOTP_FC_CTS:
 406                 so->tx.bs = 0;
 407                 so->tx.state = ISOTP_SENDING;
 408                 /* send CF frame and enable echo timeout handling */
 409                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_ECHO_TIMEOUT, 0),
 410                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 411                 isotp_send_cframe(so);
 412                 break;
 413
 414         case ISOTP_FC_WT:
 415                 /* start timer to wait for next FC frame */
 416                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 417                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 418                 break;
 419
 420         case ISOTP_FC_OVFLW:
 421                 /* overflow on receiver side - report 'message too long' */
 422                 sk->sk_err = EMSGSIZE;
 423                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 424                         sk_error_report(sk);
 425                 fallthrough;
 426
 427         default:
 428                 /* stop this tx job */
 429                 so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 430                 wake_up_interruptible(&so->wait);
 431         }
 432         return 0;
 433 }
 434
 435 static int isotp_rcv_sf(struct sock *sk, struct canfd_frame *cf, int pcilen,
 436                         struct sk_buff *skb, int len)
 437 {
 438         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 439         struct sk_buff *nskb;
 440
 441         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
 442         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 443
 444         if (!len || len > cf->len - pcilen)
 445                 return 1;
 446
 447         if ((so->opt.flags & ISOTP_CHECK_PADDING) &&
 448             check_pad(so, cf, pcilen + len, so->opt.rxpad_content)) {
 449                 /* malformed PDU - report 'not a data message' */
 450                 sk->sk_err = EBADMSG;
 451                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 452                         sk_error_report(sk);
 453                 return 1;
 454         }
 455
 456         nskb = alloc_skb(len, gfp_any());
 457         if (!nskb)
 458                 return 1;
 459
 460         memcpy(skb_put(nskb, len), &cf->data[pcilen], len);
 461
 462         nskb->tstamp = skb->tstamp;
 463         nskb->dev = skb->dev;
 464         isotp_rcv_skb(nskb, sk);
 465         return 0;
 466 }
 467
 468 static int isotp_rcv_ff(struct sock *sk, struct canfd_frame *cf, int ae)
 469 {
 470         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 471         int i;
 472         int off;
 473         int ff_pci_sz;
 474
 475         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
 476         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 477
 478         /* get the used sender LL_DL from the (first) CAN frame data length */
 479         so->rx.ll_dl = padlen(cf->len);
 480
 481         /* the first frame has to use the entire frame up to LL_DL length */
 482         if (cf->len != so->rx.ll_dl)
 483                 return 1;
 484
 485         /* get the FF_DL */
 486         so->rx.len = (cf->data[ae] & 0x0F) << 8;
 487         so->rx.len += cf->data[ae + 1];
 488
 489         /* Check for FF_DL escape sequence supporting 32 bit PDU length */
 490         if (so->rx.len) {
 491                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ12;
 492         } else {
 493                 /* FF_DL = 0 => get real length from next 4 bytes */
 494                 so->rx.len = cf->data[ae + 2] << 24;
 495                 so->rx.len += cf->data[ae + 3] << 16;
 496                 so->rx.len += cf->data[ae + 4] << 8;
 497                 so->rx.len += cf->data[ae + 5];
 498                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ32;
 499         }
 500
 501         /* take care of a potential SF_DL ESC offset for TX_DL > 8 */
 502         off = (so->rx.ll_dl > CAN_MAX_DLEN) ? 1 : 0;
 503
 504         if (so->rx.len + ae + off + ff_pci_sz < so->rx.ll_dl)
 505                 return 1;
 506
 507         if (so->rx.len > MAX_MSG_LENGTH) {
 508                 /* send FC frame with overflow status */
 509                 isotp_send_fc(sk, ae, ISOTP_FC_OVFLW);
 510                 return 1;
 511         }
 512
 513         /* copy the first received data bytes */
 514         so->rx.idx = 0;
 515         for (i = ae + ff_pci_sz; i < so->rx.ll_dl; i++)
 516                 so->rx.buf[so->rx.idx++] = cf->data[i];
 517
 518         /* initial setup for this pdu reception */
 519         so->rx.sn = 1;
 520         so->rx.state = ISOTP_WAIT_DATA;
 521
 522         /* no creation of flow control frames */
 523         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_LISTEN_MODE)
 524                 return 0;
 525
 526         /* send our first FC frame */
 527         isotp_send_fc(sk, ae, ISOTP_FC_CTS);
 528         return 0;
 529 }
 530
 531 static int isotp_rcv_cf(struct sock *sk, struct canfd_frame *cf, int ae,
 532                         struct sk_buff *skb)
 533 {
 534         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 535         struct sk_buff *nskb;
 536         int i;
 537
 538         if (so->rx.state != ISOTP_WAIT_DATA)
 539                 return 0;
 540
 541         /* drop if timestamp gap is less than force_rx_stmin nano secs */
 542         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_FORCE_RXSTMIN) {
 543                 if (ktime_to_ns(ktime_sub(skb->tstamp, so->lastrxcf_tstamp)) <
 544                     so->force_rx_stmin)
 545                         return 0;
 546
 547                 so->lastrxcf_tstamp = skb->tstamp;
 548         }
 549
 550         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
 551
 552         /* CFs are never longer than the FF */
 553         if (cf->len > so->rx.ll_dl)
 554                 return 1;
 555
 556         /* CFs have usually the LL_DL length */
 557         if (cf->len < so->rx.ll_dl) {
 558                 /* this is only allowed for the last CF */
 559                 if (so->rx.len - so->rx.idx > so->rx.ll_dl - ae - N_PCI_SZ)
 560                         return 1;
 561         }
 562
 563         if ((cf->data[ae] & 0x0F) != so->rx.sn) {
 564                 /* wrong sn detected - report 'illegal byte sequence' */
 565                 sk->sk_err = EILSEQ;
 566                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 567                         sk_error_report(sk);
 568
 569                 /* reset rx state */
 570                 so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 571                 return 1;
 572         }
 573         so->rx.sn++;
 574         so->rx.sn %= 16;
 575
 576         for (i = ae + N_PCI_SZ; i < cf->len; i++) {
 577                 so->rx.buf[so->rx.idx++] = cf->data[i];
 578                 if (so->rx.idx >= so->rx.len)
 579                         break;
 580         }
 581
 582         if (so->rx.idx >= so->rx.len) {
 583                 /* we are done */
 584                 so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 585
 586                 if ((so->opt.flags & ISOTP_CHECK_PADDING) &&
 587                     check_pad(so, cf, i + 1, so->opt.rxpad_content)) {
 588                         /* malformed PDU - report 'not a data message' */
 589                         sk->sk_err = EBADMSG;
 590                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 591                                 sk_error_report(sk);
 592                         return 1;
 593                 }
 594
 595                 nskb = alloc_skb(so->rx.len, gfp_any());
 596                 if (!nskb)
 597                         return 1;
 598
 599                 memcpy(skb_put(nskb, so->rx.len), so->rx.buf,
 600                        so->rx.len);
 601
 602                 nskb->tstamp = skb->tstamp;
 603                 nskb->dev = skb->dev;
 604                 isotp_rcv_skb(nskb, sk);
 605                 return 0;
 606         }
 607
 608         /* perform blocksize handling, if enabled */
 609         if (!so->rxfc.bs || ++so->rx.bs < so->rxfc.bs) {
 610                 /* start rx timeout watchdog */
 611                 hrtimer_start(&so->rxtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 612                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 613                 return 0;
 614         }
 615
 616         /* no creation of flow control frames */
 617         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_LISTEN_MODE)
 618                 return 0;
 619
 620         /* we reached the specified blocksize so->rxfc.bs */
 621         isotp_send_fc(sk, ae, ISOTP_FC_CTS);
 622         return 0;
 623 }
 624
 625 static void isotp_rcv(struct sk_buff *skb, void *data)
 626 {
 627         struct sock *sk = (struct sock *)data;
 628         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 629         struct canfd_frame *cf;
 630         int ae = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR) ? 1 : 0;
 631         u8 n_pci_type, sf_dl;
 632
 633         /* Strictly receive only frames with the configured MTU size
 634          * => clear separation of CAN2.0 / CAN FD transport channels
 635          */
 636         if (skb->len != so->ll.mtu)
 637                 return;
 638
 639         cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
 640
 641         /* if enabled: check reception of my configured extended address */
 642         if (ae && cf->data[0] != so->opt.rx_ext_address)
 643                 return;
 644
 645         n_pci_type = cf->data[ae] & 0xF0;
 646
 647         /* Make sure the state changes and data structures stay consistent at
 648          * CAN frame reception time. This locking is not needed in real world
 649          * use cases but the inconsistency can be triggered with syzkaller.
 650          */
 651         spin_lock(&so->rx_lock);
 652
 653         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_HALF_DUPLEX) {
 654                 /* check rx/tx path half duplex expectations */
 655                 if ((so->tx.state != ISOTP_IDLE && n_pci_type != N_PCI_FC) ||
 656                     (so->rx.state != ISOTP_IDLE && n_pci_type == N_PCI_FC))
 657                         goto out_unlock;
 658         }
 659
 660         switch (n_pci_type) {
 661         case N_PCI_FC:
 662                 /* tx path: flow control frame containing the FC parameters */
 663                 isotp_rcv_fc(so, cf, ae);
 664                 break;
 665
 666         case N_PCI_SF:
 667                 /* rx path: single frame
 668                  *
 669                  * As we do not have a rx.ll_dl configuration, we can only test
 670                  * if the CAN frames payload length matches the LL_DL == 8
 671                  * requirements - no matter if it's CAN 2.0 or CAN FD
 672                  */
 673
 674                 /* get the SF_DL from the N_PCI byte */
 675                 sf_dl = cf->data[ae] & 0x0F;
 676
 677                 if (cf->len <= CAN_MAX_DLEN) {
 678                         isotp_rcv_sf(sk, cf, SF_PCI_SZ4 + ae, skb, sf_dl);
 679                 } else {
 680                         if (can_is_canfd_skb(skb)) {
 681                                 /* We have a CAN FD frame and CAN_DL is greater than 8:
 682                                  * Only frames with the SF_DL == 0 ESC value are valid.
 683                                  *
 684                                  * If so take care of the increased SF PCI size
 685                                  * (SF_PCI_SZ8) to point to the message content behind
 686                                  * the extended SF PCI info and get the real SF_DL
 687                                  * length value from the formerly first data byte.
 688                                  */
 689                                 if (sf_dl == 0)
 690                                         isotp_rcv_sf(sk, cf, SF_PCI_SZ8 + ae, skb,
 691                                                      cf->data[SF_PCI_SZ4 + ae]);
 692                         }
 693                 }
 694                 break;
 695
 696         case N_PCI_FF:
 697                 /* rx path: first frame */
 698                 isotp_rcv_ff(sk, cf, ae);
 699                 break;
 700
 701         case N_PCI_CF:
 702                 /* rx path: consecutive frame */
 703                 isotp_rcv_cf(sk, cf, ae, skb);
 704                 break;
 705         }
 706
 707 out_unlock:
 708         spin_unlock(&so->rx_lock);
 709 }
 710
 711 static void isotp_fill_dataframe(struct canfd_frame *cf, struct isotp_sock *so,
 712                                  int ae, int off)
 713 {
 714         int pcilen = N_PCI_SZ + ae + off;
 715         int space = so->tx.ll_dl - pcilen;
 716         int num = min_t(int, so->tx.len - so->tx.idx, space);
 717         int i;
 718
 719         cf->can_id = so->txid;
 720         cf->len = num + pcilen;
 721
 722         if (num < space) {
 723                 if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_TX_PADDING) {
 724                         /* user requested padding */
 725                         cf->len = padlen(cf->len);
 726                         memset(cf->data, so->opt.txpad_content, cf->len);
 727                 } else if (cf->len > CAN_MAX_DLEN) {
 728                         /* mandatory padding for CAN FD frames */
 729                         cf->len = padlen(cf->len);
 730                         memset(cf->data, CAN_ISOTP_DEFAULT_PAD_CONTENT,
 731                                cf->len);
 732                 }
 733         }
 734
 735         for (i = 0; i < num; i++)
 736                 cf->data[pcilen + i] = so->tx.buf[so->tx.idx++];
 737
 738         if (ae)
 739                 cf->data[0] = so->opt.ext_address;
 740 }
 741
 742 static void isotp_send_cframe(struct isotp_sock *so)
 743 {
 744         struct sock *sk = &so->sk;
 745         struct sk_buff *skb;
 746         struct net_device *dev;
 747         struct canfd_frame *cf;
 748         int can_send_ret;
 749         int ae = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR) ? 1 : 0;
 750
 751         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), so->ifindex);
 752         if (!dev)
 753                 return;
 754
 755         skb = alloc_skb(so->ll.mtu + sizeof(struct can_skb_priv), GFP_ATOMIC);
 756         if (!skb) {
 757                 dev_put(dev);
 758                 return;
 759         }
 760
 761         can_skb_reserve(skb);
 762         can_skb_prv(skb)->ifindex = dev->ifindex;
 763         can_skb_prv(skb)->skbcnt = 0;
 764
 765         cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
 766         skb_put_zero(skb, so->ll.mtu);
 767
 768         /* create consecutive frame */
 769         isotp_fill_dataframe(cf, so, ae, 0);
 770
 771         /* place consecutive frame N_PCI in appropriate index */
 772         cf->data[ae] = N_PCI_CF | so->tx.sn++;
 773         so->tx.sn %= 16;
 774         so->tx.bs++;
 775
 776         cf->flags = so->ll.tx_flags;
 777
 778         skb->dev = dev;
 779         can_skb_set_owner(skb, sk);
 780
 781         /* cfecho should have been zero'ed by init/isotp_rcv_echo() */
 782         if (so->cfecho)
 783                 pr_notice_once("can-isotp: cfecho is %08X != 0\n", so->cfecho);
 784
 785         /* set consecutive frame echo tag */
 786         so->cfecho = *(u32 *)cf->data;
 787
 788         /* send frame with local echo enabled */
 789         can_send_ret = can_send(skb, 1);
 790         if (can_send_ret) {
 791                 pr_notice_once("can-isotp: %s: can_send_ret %pe\n",
 792                                __func__, ERR_PTR(can_send_ret));
 793                 if (can_send_ret == -ENOBUFS)
 794                         pr_notice_once("can-isotp: tx queue is full\n");
 795         }
 796         dev_put(dev);
 797 }
 798
 799 static void isotp_create_fframe(struct canfd_frame *cf, struct isotp_sock *so,
 800                                 int ae)
 801 {
 802         int i;
 803         int ff_pci_sz;
 804
 805         cf->can_id = so->txid;
 806         cf->len = so->tx.ll_dl;
 807         if (ae)
 808                 cf->data[0] = so->opt.ext_address;
 809
 810         /* create N_PCI bytes with 12/32 bit FF_DL data length */
 811         if (so->tx.len > 4095) {
 812                 /* use 32 bit FF_DL notation */
 813                 cf->data[ae] = N_PCI_FF;
 814                 cf->data[ae + 1] = 0;
 815                 cf->data[ae + 2] = (u8)(so->tx.len >> 24) & 0xFFU;
 816                 cf->data[ae + 3] = (u8)(so->tx.len >> 16) & 0xFFU;
 817                 cf->data[ae + 4] = (u8)(so->tx.len >> 8) & 0xFFU;
 818                 cf->data[ae + 5] = (u8)so->tx.len & 0xFFU;
 819                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ32;
 820         } else {
 821                 /* use 12 bit FF_DL notation */
 822                 cf->data[ae] = (u8)(so->tx.len >> 8) | N_PCI_FF;
 823                 cf->data[ae + 1] = (u8)so->tx.len & 0xFFU;
 824                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ12;
 825         }
 826
 827         /* add first data bytes depending on ae */
 828         for (i = ae + ff_pci_sz; i < so->tx.ll_dl; i++)
 829                 cf->data[i] = so->tx.buf[so->tx.idx++];
 830
 831         so->tx.sn = 1;
 832 }
 833
 834 static void isotp_rcv_echo(struct sk_buff *skb, void *data)
 835 {
 836         struct sock *sk = (struct sock *)data;
 837         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 838         struct canfd_frame *cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
 839
 840         /* only handle my own local echo CF/SF skb's (no FF!) */
 841         if (skb->sk != sk || so->cfecho != *(u32 *)cf->data)
 842                 return;
 843
 844         /* cancel local echo timeout */
 845         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
 846
 847         /* local echo skb with consecutive frame has been consumed */
 848         so->cfecho = 0;
 849
 850         if (so->tx.idx >= so->tx.len) {
 851                 /* we are done */
 852                 so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 853                 wake_up_interruptible(&so->wait);
 854                 return;
 855         }
 856
 857         if (so->txfc.bs && so->tx.bs >= so->txfc.bs) {
 858                 /* stop and wait for FC with timeout */
 859                 so->tx.state = ISOTP_WAIT_FC;
 860                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 861                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 862                 return;
 863         }
 864
 865         /* no gap between data frames needed => use burst mode */
 866         if (!so->tx_gap) {
 867                 /* enable echo timeout handling */
 868                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_ECHO_TIMEOUT, 0),
 869                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 870                 isotp_send_cframe(so);
 871                 return;
 872         }
 873
 874         /* start timer to send next consecutive frame with correct delay */
 875         hrtimer_start(&so->txfrtimer, so->tx_gap, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 876 }
 877
 878 static enum hrtimer_restart isotp_tx_timer_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 879 {
 880         struct isotp_sock *so = container_of(hrtimer, struct isotp_sock,
 881                                              txtimer);
 882         struct sock *sk = &so->sk;
 883
 884         /* don't handle timeouts in IDLE or SHUTDOWN state */
 885         if (so->tx.state == ISOTP_IDLE || so->tx.state == ISOTP_SHUTDOWN)
 886                 return HRTIMER_NORESTART;
 887
 888         /* we did not get any flow control or echo frame in time */
 889
 890         /* report 'communication error on send' */
 891         sk->sk_err = ECOMM;
 892         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 893                 sk_error_report(sk);
 894
 895         /* reset tx state */
 896         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 897         wake_up_interruptible(&so->wait);
 898
 899         return HRTIMER_NORESTART;
 900 }
 901
 902 static enum hrtimer_restart isotp_txfr_timer_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 903 {
 904         struct isotp_sock *so = container_of(hrtimer, struct isotp_sock,
 905                                              txfrtimer);
 906
 907         /* start echo timeout handling and cover below protocol error */
 908         hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_ECHO_TIMEOUT, 0),
 909                       HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 910
 911         /* cfecho should be consumed by isotp_rcv_echo() here */
 912         if (so->tx.state == ISOTP_SENDING && !so->cfecho)
 913                 isotp_send_cframe(so);
 914
 915         return HRTIMER_NORESTART;
 916 }
 917
 918 static int isotp_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size)
 919 {
 920         struct sock *sk = sock->sk;
 921         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 922         struct sk_buff *skb;
 923         struct net_device *dev;
 924         struct canfd_frame *cf;
 925         int ae = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR) ? 1 : 0;
 926         int wait_tx_done = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_WAIT_TX_DONE) ? 1 : 0;
 927         s64 hrtimer_sec = ISOTP_ECHO_TIMEOUT;
 928         int off;
 929         int err;
 930
 931         if (!so->bound || so->tx.state == ISOTP_SHUTDOWN)
 932                 return -EADDRNOTAVAIL;
 933
 934 wait_free_buffer:
 935         /* we do not support multiple buffers - for now */
 936         if (wq_has_sleeper(&so->wait) && (msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT))
 937                 return -EAGAIN;
 938
 939         /* wait for complete transmission of current pdu */
 940         err = wait_event_interruptible(so->wait, so->tx.state == ISOTP_IDLE);
 941         if (err)
 942                 goto err_event_drop;
 943
 944         if (cmpxchg(&so->tx.state, ISOTP_IDLE, ISOTP_SENDING) != ISOTP_IDLE) {
 945                 if (so->tx.state == ISOTP_SHUTDOWN)
 946                         return -EADDRNOTAVAIL;
 947
 948                 goto wait_free_buffer;
 949         }
 950
 951         if (!size || size > MAX_MSG_LENGTH) {
 952                 err = -EINVAL;
 953                 goto err_out_drop;
 954         }
 955
 956         /* take care of a potential SF_DL ESC offset for TX_DL > 8 */
 957         off = (so->tx.ll_dl > CAN_MAX_DLEN) ? 1 : 0;
 958
 959         /* does the given data fit into a single frame for SF_BROADCAST? */
 960         if ((isotp_bc_flags(so) == CAN_ISOTP_SF_BROADCAST) &&
 961             (size > so->tx.ll_dl - SF_PCI_SZ4 - ae - off)) {
 962                 err = -EINVAL;
 963                 goto err_out_drop;
 964         }
 965
 966         err = memcpy_from_msg(so->tx.buf, msg, size);
 967         if (err < 0)
 968                 goto err_out_drop;
 969
 970         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), so->ifindex);
 971         if (!dev) {
 972                 err = -ENXIO;
 973                 goto err_out_drop;
 974         }
 975
 976         skb = sock_alloc_send_skb(sk, so->ll.mtu + sizeof(struct can_skb_priv),
 977                                   msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT, &err);
 978         if (!skb) {
 979                 dev_put(dev);
 980                 goto err_out_drop;
 981         }
 982
 983         can_skb_reserve(skb);
 984         can_skb_prv(skb)->ifindex = dev->ifindex;
 985         can_skb_prv(skb)->skbcnt = 0;
 986
 987         so->tx.len = size;
 988         so->tx.idx = 0;
 989
 990         cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
 991         skb_put_zero(skb, so->ll.mtu);
 992
 993         /* cfecho should have been zero'ed by init / former isotp_rcv_echo() */
 994         if (so->cfecho)
 995                 pr_notice_once("can-isotp: uninit cfecho %08X\n", so->cfecho);
 996
 997         /* check for single frame transmission depending on TX_DL */
 998         if (size <= so->tx.ll_dl - SF_PCI_SZ4 - ae - off) {
 999                 /* The message size generally fits into a SingleFrame - good.
1000                  *
1001                  * SF_DL ESC offset optimization:
1002                  *
1003                  * When TX_DL is greater 8 but the message would still fit
1004                  * into a 8 byte CAN frame, we can omit the offset.
1005                  * This prevents a protocol caused length extension from
1006                  * CAN_DL = 8 to CAN_DL = 12 due to the SF_SL ESC handling.
1007                  */
1008                 if (size <= CAN_MAX_DLEN - SF_PCI_SZ4 - ae)
1009                         off = 0;
1010
1011                 isotp_fill_dataframe(cf, so, ae, off);
1012
1013                 /* place single frame N_PCI w/o length in appropriate index */
1014                 cf->data[ae] = N_PCI_SF;
1015
1016                 /* place SF_DL size value depending on the SF_DL ESC offset */
1017                 if (off)
1018                         cf->data[SF_PCI_SZ4 + ae] = size;
1019                 else
1020                         cf->data[ae] |= size;
1021
1022                 /* set CF echo tag for isotp_rcv_echo() (SF-mode) */
1023                 so->cfecho = *(u32 *)cf->data;
1024         } else {
1025                 /* send first frame */
1026
1027                 isotp_create_fframe(cf, so, ae);
1028
1029                 if (isotp_bc_flags(so) == CAN_ISOTP_CF_BROADCAST) {
1030                         /* set timer for FC-less operation (STmin = 0) */
1031                         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_FORCE_TXSTMIN)
1032                                 so->tx_gap = ktime_set(0, so->force_tx_stmin);
1033                         else
1034                                 so->tx_gap = ktime_set(0, so->frame_txtime);
1035
1036                         /* disable wait for FCs due to activated block size */
1037                         so->txfc.bs = 0;
1038
1039                         /* set CF echo tag for isotp_rcv_echo() (CF-mode) */
1040                         so->cfecho = *(u32 *)cf->data;
1041                 } else {
1042                         /* standard flow control check */
1043                         so->tx.state = ISOTP_WAIT_FIRST_FC;
1044
1045                         /* start timeout for FC */
1046                         hrtimer_sec = ISOTP_FC_TIMEOUT;
1047
1048                         /* no CF echo tag for isotp_rcv_echo() (FF-mode) */
1049                         so->cfecho = 0;
1050                 }
1051         }
1052
1053         hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(hrtimer_sec, 0),
1054                       HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1055
1056         /* send the first or only CAN frame */
1057         cf->flags = so->ll.tx_flags;
1058
1059         skb->dev = dev;
1060         skb->sk = sk;
1061         err = can_send(skb, 1);
1062         dev_put(dev);
1063         if (err) {
1064                 pr_notice_once("can-isotp: %s: can_send_ret %pe\n",
1065                                __func__, ERR_PTR(err));
1066
1067                 /* no transmission -> no timeout monitoring */
1068                 hrtimer_cancel(&so->txtimer);
1069
1070                 /* reset consecutive frame echo tag */
1071                 so->cfecho = 0;
1072
1073                 goto err_out_drop;
1074         }
1075
1076         if (wait_tx_done) {
1077                 /* wait for complete transmission of current pdu */
1078                 err = wait_event_interruptible(so->wait, so->tx.state == ISOTP_IDLE);
1079                 if (err)
1080                         goto err_event_drop;
1081
1082                 if (sk->sk_err)
1083                         return -sk->sk_err;
1084         }
1085
1086         return size;
1087
1088 err_event_drop:
1089         /* got signal: force tx state machine to be idle */
1090         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
1091         hrtimer_cancel(&so->txfrtimer);
1092         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
1093 err_out_drop:
1094         /* drop this PDU and unlock a potential wait queue */
1095         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
1096         wake_up_interruptible(&so->wait);
1097
1098         return err;
1099 }
1100
1101 static int isotp_recvmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size,
1102                          int flags)
1103 {
1104         struct sock *sk = sock->sk;
1105         struct sk_buff *skb;
1106         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1107         int ret = 0;
1108
1109         if (flags & ~(MSG_DONTWAIT | MSG_TRUNC | MSG_PEEK))
1110                 return -EINVAL;
1111
1112         if (!so->bound)
1113                 return -EADDRNOTAVAIL;
1114
1115         skb = skb_recv_datagram(sk, flags, &ret);
1116         if (!skb)
1117                 return ret;
1118
1119         if (size < skb->len)
1120                 msg->msg_flags |= MSG_TRUNC;
1121         else
1122                 size = skb->len;
1123
1124         ret = memcpy_to_msg(msg, skb->data, size);
1125         if (ret < 0)
1126                 goto out_err;
1127
1128         sock_recv_cmsgs(msg, sk, skb);
1129
1130         if (msg->msg_name) {
1131                 __sockaddr_check_size(ISOTP_MIN_NAMELEN);
1132                 msg->msg_namelen = ISOTP_MIN_NAMELEN;
1133                 memcpy(msg->msg_name, skb->cb, msg->msg_namelen);
1134         }
1135
1136         /* set length of return value */
1137         ret = (flags & MSG_TRUNC) ? skb->len : size;
1138
1139 out_err:
1140         skb_free_datagram(sk, skb);
1141
1142         return ret;
1143 }
1144
1145 static int isotp_release(struct socket *sock)
1146 {
1147         struct sock *sk = sock->sk;
1148         struct isotp_sock *so;
1149         struct net *net;
1150
1151         if (!sk)
1152                 return 0;
1153
1154         so = isotp_sk(sk);
1155         net = sock_net(sk);
1156
1157         /* wait for complete transmission of current pdu */
1158         while (wait_event_interruptible(so->wait, so->tx.state == ISOTP_IDLE) == 0 &&
1159                cmpxchg(&so->tx.state, ISOTP_IDLE, ISOTP_SHUTDOWN) != ISOTP_IDLE)
1160                 ;
1161
1162         /* force state machines to be idle also when a signal occurred */
1163         so->tx.state = ISOTP_SHUTDOWN;
1164         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
1165
1166         spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1167         while (isotp_busy_notifier == so) {
1168                 spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1169                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1170                 spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1171         }
1172         list_del(&so->notifier);
1173         spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1174
1175         lock_sock(sk);
1176
1177         /* remove current filters & unregister */
1178         if (so->bound && isotp_register_txecho(so)) {
1179                 if (so->ifindex) {
1180                         struct net_device *dev;
1181
1182                         dev = dev_get_by_index(net, so->ifindex);
1183                         if (dev) {
1184                                 if (isotp_register_rxid(so))
1185                                         can_rx_unregister(net, dev, so->rxid,
1186                                                           SINGLE_MASK(so->rxid),
1187                                                           isotp_rcv, sk);
1188
1189                                 can_rx_unregister(net, dev, so->txid,
1190                                                   SINGLE_MASK(so->txid),
1191                                                   isotp_rcv_echo, sk);
1192                                 dev_put(dev);
1193                                 synchronize_rcu();
1194                         }
1195                 }
1196         }
1197
1198         hrtimer_cancel(&so->txfrtimer);
1199         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
1200         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
1201
1202         so->ifindex = 0;
1203         so->bound = 0;
1204
1205         sock_orphan(sk);
1206         sock->sk = NULL;
1207
1208         release_sock(sk);
1209         sock_put(sk);
1210
1211         return 0;
1212 }
1213
1214 static int isotp_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int len)
1215 {
1216         struct sockaddr_can *addr = (struct sockaddr_can *)uaddr;
1217         struct sock *sk = sock->sk;
1218         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1219         struct net *net = sock_net(sk);
1220         int ifindex;
1221         struct net_device *dev;
1222         canid_t tx_id = addr->can_addr.tp.tx_id;
1223         canid_t rx_id = addr->can_addr.tp.rx_id;
1224         int err = 0;
1225         int notify_enetdown = 0;
1226
1227         if (len < ISOTP_MIN_NAMELEN)
1228                 return -EINVAL;
1229
1230         if (addr->can_family != AF_CAN)
1231                 return -EINVAL;
1232
1233         /* sanitize tx CAN identifier */
1234         if (tx_id & CAN_EFF_FLAG)
1235                 tx_id &= (CAN_EFF_FLAG | CAN_EFF_MASK);
1236         else
1237                 tx_id &= CAN_SFF_MASK;
1238
1239         /* give feedback on wrong CAN-ID value */
1240         if (tx_id != addr->can_addr.tp.tx_id)
1241                 return -EINVAL;
1242
1243         /* sanitize rx CAN identifier (if needed) */
1244         if (isotp_register_rxid(so)) {
1245                 if (rx_id & CAN_EFF_FLAG)
1246                         rx_id &= (CAN_EFF_FLAG | CAN_EFF_MASK);
1247                 else
1248                         rx_id &= CAN_SFF_MASK;
1249
1250                 /* give feedback on wrong CAN-ID value */
1251                 if (rx_id != addr->can_addr.tp.rx_id)
1252                         return -EINVAL;
1253         }
1254
1255         if (!addr->can_ifindex)
1256                 return -ENODEV;
1257
1258         lock_sock(sk);
1259
1260         if (so->bound) {
1261                 err = -EINVAL;
1262                 goto out;
1263         }
1264
1265         /* ensure different CAN IDs when the rx_id is to be registered */
1266         if (isotp_register_rxid(so) && rx_id == tx_id) {
1267                 err = -EADDRNOTAVAIL;
1268                 goto out;
1269         }
1270
1271         dev = dev_get_by_index(net, addr->can_ifindex);
1272         if (!dev) {
1273                 err = -ENODEV;
1274                 goto out;
1275         }
1276         if (dev->type != ARPHRD_CAN) {
1277                 dev_put(dev);
1278                 err = -ENODEV;
1279                 goto out;
1280         }
1281         if (dev->mtu < so->ll.mtu) {
1282                 dev_put(dev);
1283                 err = -EINVAL;
1284                 goto out;
1285         }
1286         if (!(dev->flags & IFF_UP))
1287                 notify_enetdown = 1;
1288
1289         ifindex = dev->ifindex;
1290
1291         if (isotp_register_rxid(so))
1292                 can_rx_register(net, dev, rx_id, SINGLE_MASK(rx_id),
1293                                 isotp_rcv, sk, "isotp", sk);
1294
1295         if (isotp_register_txecho(so)) {
1296                 /* no consecutive frame echo skb in flight */
1297                 so->cfecho = 0;
1298
1299                 /* register for echo skb's */
1300                 can_rx_register(net, dev, tx_id, SINGLE_MASK(tx_id),
1301                                 isotp_rcv_echo, sk, "isotpe", sk);
1302         }
1303
1304         dev_put(dev);
1305
1306         /* switch to new settings */
1307         so->ifindex = ifindex;
1308         so->rxid = rx_id;
1309         so->txid = tx_id;
1310         so->bound = 1;
1311
1312 out:
1313         release_sock(sk);
1314
1315         if (notify_enetdown) {
1316                 sk->sk_err = ENETDOWN;
1317                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1318                         sk_error_report(sk);
1319         }
1320
1321         return err;
1322 }
1323
1324 static int isotp_getname(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int peer)
1325 {
1326         struct sockaddr_can *addr = (struct sockaddr_can *)uaddr;
1327         struct sock *sk = sock->sk;
1328         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1329
1330         if (peer)
1331                 return -EOPNOTSUPP;
1332
1333         memset(addr, 0, ISOTP_MIN_NAMELEN);
1334         addr->can_family = AF_CAN;
1335         addr->can_ifindex = so->ifindex;
1336         addr->can_addr.tp.rx_id = so->rxid;
1337         addr->can_addr.tp.tx_id = so->txid;
1338
1339         return ISOTP_MIN_NAMELEN;
1340 }
1341
1342 static int isotp_setsockopt_locked(struct socket *sock, int level, int optname,
1343                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1344 {
1345         struct sock *sk = sock->sk;
1346         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1347         int ret = 0;
1348
1349         if (so->bound)
1350                 return -EISCONN;
1351
1352         switch (optname) {
1353         case CAN_ISOTP_OPTS:
1354                 if (optlen != sizeof(struct can_isotp_options))
1355                         return -EINVAL;
1356
1357                 if (copy_from_sockptr(&so->opt, optval, optlen))
1358                         return -EFAULT;
1359
1360                 /* no separate rx_ext_address is given => use ext_address */
1361                 if (!(so->opt.flags & CAN_ISOTP_RX_EXT_ADDR))
1362                         so->opt.rx_ext_address = so->opt.ext_address;
1363
1364                 /* these broadcast flags are not allowed together */
1365                 if (isotp_bc_flags(so) == ISOTP_ALL_BC_FLAGS) {
1366                         /* CAN_ISOTP_SF_BROADCAST is prioritized */
1367                         so->opt.flags &= ~CAN_ISOTP_CF_BROADCAST;
1368
1369                         /* give user feedback on wrong config attempt */
1370                         ret = -EINVAL;
1371                 }
1372
1373                 /* check for frame_txtime changes (0 => no changes) */
1374                 if (so->opt.frame_txtime) {
1375                         if (so->opt.frame_txtime == CAN_ISOTP_FRAME_TXTIME_ZERO)
1376                                 so->frame_txtime = 0;
1377                         else
1378                                 so->frame_txtime = so->opt.frame_txtime;
1379                 }
1380                 break;
1381
1382         case CAN_ISOTP_RECV_FC:
1383                 if (optlen != sizeof(struct can_isotp_fc_options))
1384                         return -EINVAL;
1385
1386                 if (copy_from_sockptr(&so->rxfc, optval, optlen))
1387                         return -EFAULT;
1388                 break;
1389
1390         case CAN_ISOTP_TX_STMIN:
1391                 if (optlen != sizeof(u32))
1392                         return -EINVAL;
1393
1394                 if (copy_from_sockptr(&so->force_tx_stmin, optval, optlen))
1395                         return -EFAULT;
1396                 break;
1397
1398         case CAN_ISOTP_RX_STMIN:
1399                 if (optlen != sizeof(u32))
1400                         return -EINVAL;
1401
1402                 if (copy_from_sockptr(&so->force_rx_stmin, optval, optlen))
1403                         return -EFAULT;
1404                 break;
1405
1406         case CAN_ISOTP_LL_OPTS:
1407                 if (optlen == sizeof(struct can_isotp_ll_options)) {
1408                         struct can_isotp_ll_options ll;
1409
1410                         if (copy_from_sockptr(&ll, optval, optlen))
1411                                 return -EFAULT;
1412
1413                         /* check for correct ISO 11898-1 DLC data length */
1414                         if (ll.tx_dl != padlen(ll.tx_dl))
1415                                 return -EINVAL;
1416
1417                         if (ll.mtu != CAN_MTU && ll.mtu != CANFD_MTU)
1418                                 return -EINVAL;
1419
1420                         if (ll.mtu == CAN_MTU &&
1421                             (ll.tx_dl > CAN_MAX_DLEN || ll.tx_flags != 0))
1422                                 return -EINVAL;
1423
1424                         memcpy(&so->ll, &ll, sizeof(ll));
1425
1426                         /* set ll_dl for tx path to similar place as for rx */
1427                         so->tx.ll_dl = ll.tx_dl;
1428                 } else {
1429                         return -EINVAL;
1430                 }
1431                 break;
1432
1433         default:
1434                 ret = -ENOPROTOOPT;
1435         }
1436
1437         return ret;
1438 }
1439
1440 static int isotp_setsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
1441                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1442
1443 {
1444         struct sock *sk = sock->sk;
1445         int ret;
1446
1447         if (level != SOL_CAN_ISOTP)
1448                 return -EINVAL;
1449
1450         lock_sock(sk);
1451         ret = isotp_setsockopt_locked(sock, level, optname, optval, optlen);
1452         release_sock(sk);
1453         return ret;
1454 }
1455
1456 static int isotp_getsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
1457                             char __user *optval, int __user *optlen)
1458 {
1459         struct sock *sk = sock->sk;
1460         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1461         int len;
1462         void *val;
1463
1464         if (level != SOL_CAN_ISOTP)
1465                 return -EINVAL;
1466         if (get_user(len, optlen))
1467                 return -EFAULT;
1468         if (len < 0)
1469                 return -EINVAL;
1470
1471         switch (optname) {
1472         case CAN_ISOTP_OPTS:
1473                 len = min_t(int, len, sizeof(struct can_isotp_options));
1474                 val = &so->opt;
1475                 break;
1476
1477         case CAN_ISOTP_RECV_FC:
1478                 len = min_t(int, len, sizeof(struct can_isotp_fc_options));
1479                 val = &so->rxfc;
1480                 break;
1481
1482         case CAN_ISOTP_TX_STMIN:
1483                 len = min_t(int, len, sizeof(u32));
1484                 val = &so->force_tx_stmin;
1485                 break;
1486
1487         case CAN_ISOTP_RX_STMIN:
1488                 len = min_t(int, len, sizeof(u32));
1489                 val = &so->force_rx_stmin;
1490                 break;
1491
1492         case CAN_ISOTP_LL_OPTS:
1493                 len = min_t(int, len, sizeof(struct can_isotp_ll_options));
1494                 val = &so->ll;
1495                 break;
1496
1497         default:
1498                 return -ENOPROTOOPT;
1499         }
1500
1501         if (put_user(len, optlen))
1502                 return -EFAULT;
1503         if (copy_to_user(optval, val, len))
1504                 return -EFAULT;
1505         return 0;
1506 }
1507
1508 static void isotp_notify(struct isotp_sock *so, unsigned long msg,
1509                          struct net_device *dev)
1510 {
1511         struct sock *sk = &so->sk;
1512
1513         if (!net_eq(dev_net(dev), sock_net(sk)))
1514                 return;
1515
1516         if (so->ifindex != dev->ifindex)
1517                 return;
1518
1519         switch (msg) {
1520         case NETDEV_UNREGISTER:
1521                 lock_sock(sk);
1522                 /* remove current filters & unregister */
1523                 if (so->bound && isotp_register_txecho(so)) {
1524                         if (isotp_register_rxid(so))
1525                                 can_rx_unregister(dev_net(dev), dev, so->rxid,
1526                                                   SINGLE_MASK(so->rxid),
1527                                                   isotp_rcv, sk);
1528
1529                         can_rx_unregister(dev_net(dev), dev, so->txid,
1530                                           SINGLE_MASK(so->txid),
1531                                           isotp_rcv_echo, sk);
1532                 }
1533
1534                 so->ifindex = 0;
1535                 so->bound  = 0;
1536                 release_sock(sk);
1537
1538                 sk->sk_err = ENODEV;
1539                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1540                         sk_error_report(sk);
1541                 break;
1542
1543         case NETDEV_DOWN:
1544                 sk->sk_err = ENETDOWN;
1545                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1546                         sk_error_report(sk);
1547                 break;
1548         }
1549 }
1550
1551 static int isotp_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long msg,
1552                           void *ptr)
1553 {
1554         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1555
1556         if (dev->type != ARPHRD_CAN)
1557                 return NOTIFY_DONE;
1558         if (msg != NETDEV_UNREGISTER && msg != NETDEV_DOWN)
1559                 return NOTIFY_DONE;
1560         if (unlikely(isotp_busy_notifier)) /* Check for reentrant bug. */
1561                 return NOTIFY_DONE;
1562
1563         spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1564         list_for_each_entry(isotp_busy_notifier, &isotp_notifier_list, notifier) {
1565                 spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1566                 isotp_notify(isotp_busy_notifier, msg, dev);
1567                 spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1568         }
1569         isotp_busy_notifier = NULL;
1570         spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1571         return NOTIFY_DONE;
1572 }
1573
1574 static int isotp_init(struct sock *sk)
1575 {
1576         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1577
1578         so->ifindex = 0;
1579         so->bound = 0;
1580
1581         so->opt.flags = CAN_ISOTP_DEFAULT_FLAGS;
1582         so->opt.ext_address = CAN_ISOTP_DEFAULT_EXT_ADDRESS;
1583         so->opt.rx_ext_address = CAN_ISOTP_DEFAULT_EXT_ADDRESS;
1584         so->opt.rxpad_content = CAN_ISOTP_DEFAULT_PAD_CONTENT;
1585         so->opt.txpad_content = CAN_ISOTP_DEFAULT_PAD_CONTENT;
1586         so->opt.frame_txtime = CAN_ISOTP_DEFAULT_FRAME_TXTIME;
1587         so->frame_txtime = CAN_ISOTP_DEFAULT_FRAME_TXTIME;
1588         so->rxfc.bs = CAN_ISOTP_DEFAULT_RECV_BS;
1589         so->rxfc.stmin = CAN_ISOTP_DEFAULT_RECV_STMIN;
1590         so->rxfc.wftmax = CAN_ISOTP_DEFAULT_RECV_WFTMAX;
1591         so->ll.mtu = CAN_ISOTP_DEFAULT_LL_MTU;
1592         so->ll.tx_dl = CAN_ISOTP_DEFAULT_LL_TX_DL;
1593         so->ll.tx_flags = CAN_ISOTP_DEFAULT_LL_TX_FLAGS;
1594
1595         /* set ll_dl for tx path to similar place as for rx */
1596         so->tx.ll_dl = so->ll.tx_dl;
1597
1598         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
1599         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
1600
1601         hrtimer_init(&so->rxtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1602         so->rxtimer.function = isotp_rx_timer_handler;
1603         hrtimer_init(&so->txtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1604         so->txtimer.function = isotp_tx_timer_handler;
1605         hrtimer_init(&so->txfrtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1606         so->txfrtimer.function = isotp_txfr_timer_handler;
1607
1608         init_waitqueue_head(&so->wait);
1609         spin_lock_init(&so->rx_lock);
1610
1611         spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1612         list_add_tail(&so->notifier, &isotp_notifier_list);
1613         spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1614
1615         return 0;
1616 }
1617
1618 static __poll_t isotp_poll(struct file *file, struct socket *sock, poll_table *wait)
1619 {
1620         struct sock *sk = sock->sk;
1621         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1622
1623         __poll_t mask = datagram_poll(file, sock, wait);
1624         poll_wait(file, &so->wait, wait);
1625
1626         /* Check for false positives due to TX state */
1627         if ((mask & EPOLLWRNORM) && (so->tx.state != ISOTP_IDLE))
1628                 mask &= ~(EPOLLOUT | EPOLLWRNORM);
1629
1630         return mask;
1631 }
1632
1633 static int isotp_sock_no_ioctlcmd(struct socket *sock, unsigned int cmd,
1634                                   unsigned long arg)
1635 {
1636         /* no ioctls for socket layer -> hand it down to NIC layer */
1637         return -ENOIOCTLCMD;
1638 }
1639
1640 static const struct proto_ops isotp_ops = {
1641         .family = PF_CAN,
1642         .release = isotp_release,
1643         .bind = isotp_bind,
1644         .connect = sock_no_connect,
1645         .socketpair = sock_no_socketpair,
1646         .accept = sock_no_accept,
1647         .getname = isotp_getname,
1648         .poll = isotp_poll,
1649         .ioctl = isotp_sock_no_ioctlcmd,
1650         .gettstamp = sock_gettstamp,
1651         .listen = sock_no_listen,
1652         .shutdown = sock_no_shutdown,
1653         .setsockopt = isotp_setsockopt,
1654         .getsockopt = isotp_getsockopt,
1655         .sendmsg = isotp_sendmsg,
1656         .recvmsg = isotp_recvmsg,
1657         .mmap = sock_no_mmap,
1658         .sendpage = sock_no_sendpage,
1659 };
1660
1661 static struct proto isotp_proto __read_mostly = {
1662         .name = "CAN_ISOTP",
1663         .owner = THIS_MODULE,
1664         .obj_size = sizeof(struct isotp_sock),
1665         .init = isotp_init,
1666 };
1667
1668 static const struct can_proto isotp_can_proto = {
1669         .type = SOCK_DGRAM,
1670         .protocol = CAN_ISOTP,
1671         .ops = &isotp_ops,
1672         .prot = &isotp_proto,
1673 };
1674
1675 static struct notifier_block canisotp_notifier = {
1676         .notifier_call = isotp_notifier
1677 };
1678
1679 static __init int isotp_module_init(void)
1680 {
1681         int err;
1682
1683         pr_info("can: isotp protocol\n");
1684
1685         err = can_proto_register(&isotp_can_proto);
1686         if (err < 0)
1687                 pr_err("can: registration of isotp protocol failed %pe\n", ERR_PTR(err));
1688         else
1689                 register_netdevice_notifier(&canisotp_notifier);
1690
1691         return err;
1692 }
1693
1694 static __exit void isotp_module_exit(void)
1695 {
1696         can_proto_unregister(&isotp_can_proto);
1697         unregister_netdevice_notifier(&canisotp_notifier);
1698 }
1699
1700 module_init(isotp_module_init);
1701 module_exit(isotp_module_exit);