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