net/ipv6/reassembly.c

   1 /*
   2  *      IPv6 fragment reassembly
   3  *      Linux INET6 implementation
   4  *
   5  *      Authors:
   6  *      Pedro Roque             <roque@di.fc.ul.pt>
   7  *
   8  *      Based on: net/ipv4/ip_fragment.c
   9  *
  10  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  12  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  13  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 /*
  17  *      Fixes:
  18  *      Andi Kleen      Make it work with multiple hosts.
  19  *                      More RFC compliance.
  20  *
  21  *      Horst von Brand Add missing #include <linux/string.h>
  22  *      Alexey Kuznetsov        SMP races, threading, cleanup.
  23  *      Patrick McHardy         LRU queue of frag heads for evictor.
  24  *      Mitsuru KANDA @USAGI    Register inet6_protocol{}.
  25  *      David Stevens and
  26  *      YOSHIFUJI,H. @USAGI     Always remove fragment header to
  27  *                              calculate ICV correctly.
  28  */
  29
  30 #define pr_fmt(fmt) "IPv6: " fmt
  31
  32 #include <linux/errno.h>
  33 #include <linux/types.h>
  34 #include <linux/string.h>
  35 #include <linux/socket.h>
  36 #include <linux/sockios.h>
  37 #include <linux/jiffies.h>
  38 #include <linux/net.h>
  39 #include <linux/list.h>
  40 #include <linux/netdevice.h>
  41 #include <linux/in6.h>
  42 #include <linux/ipv6.h>
  43 #include <linux/icmpv6.h>
  44 #include <linux/random.h>
  45 #include <linux/jhash.h>
  46 #include <linux/skbuff.h>
  47 #include <linux/slab.h>
  48 #include <linux/export.h>
  49
  50 #include <net/sock.h>
  51 #include <net/snmp.h>
  52
  53 #include <net/ipv6.h>
  54 #include <net/ip6_route.h>
  55 #include <net/protocol.h>
  56 #include <net/transp_v6.h>
  57 #include <net/rawv6.h>
  58 #include <net/ndisc.h>
  59 #include <net/addrconf.h>
  60 #include <net/ipv6_frag.h>
  61 #include <net/inet_ecn.h>
  62
  63 static const char ip6_frag_cache_name[] = "ip6-frags";
  64
  65 static u8 ip6_frag_ecn(const struct ipv6hdr *ipv6h)
  66 {
  67         return 1 << (ipv6_get_dsfield(ipv6h) & INET_ECN_MASK);
  68 }
  69
  70 static struct inet_frags ip6_frags;
  71
  72 static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
  73                           struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev);
  74
  75 static void ip6_frag_expire(unsigned long data)
  76 {
  77         struct frag_queue *fq;
  78         struct net *net;
  79
  80         fq = container_of((struct inet_frag_queue *)data, struct frag_queue, q);
  81         net = container_of(fq->q.net, struct net, ipv6.frags);
  82
  83         ip6frag_expire_frag_queue(net, fq);
  84 }
  85
  86 static struct frag_queue *
  87 fq_find(struct net *net, __be32 id, const struct ipv6hdr *hdr, int iif)
  88 {
  89         struct frag_v6_compare_key key = {
  90                 .id = id,
  91                 .saddr = hdr->saddr,
  92                 .daddr = hdr->daddr,
  93                 .user = IP6_DEFRAG_LOCAL_DELIVER,
  94                 .iif = iif,
  95         };
  96         struct inet_frag_queue *q;
  97
  98         if (!(ipv6_addr_type(&hdr->daddr) & (IPV6_ADDR_MULTICAST |
  99                                             IPV6_ADDR_LINKLOCAL)))
 100                 key.iif = 0;
 101
 102         q = inet_frag_find(&net->ipv6.frags, &key);
 103         if (!q)
 104                 return NULL;
 105
 106         return container_of(q, struct frag_queue, q);
 107 }
 108
 109 static int ip6_frag_queue(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
 110                           struct frag_hdr *fhdr, int nhoff,
 111                           u32 *prob_offset)
 112 {
 113         struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
 114         int offset, end, fragsize;
 115         struct sk_buff *prev_tail;
 116         struct net_device *dev;
 117         int err = -ENOENT;
 118         u8 ecn;
 119
 120         if (fq->q.flags & INET_FRAG_COMPLETE)
 121                 goto err;
 122
 123         err = -EINVAL;
 124         offset = ntohs(fhdr->frag_off) & ~0x7;
 125         end = offset + (ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len) -
 126                         ((u8 *)(fhdr + 1) - (u8 *)(ipv6_hdr(skb) + 1)));
 127
 128         if ((unsigned int)end > IPV6_MAXPLEN) {
 129                 *prob_offset = (u8 *)&fhdr->frag_off - skb_network_header(skb);
 130                 /* note that if prob_offset is set, the skb is freed elsewhere,
 131                  * we do not free it here.
 132                  */
 133                 return -1;
 134         }
 135
 136         ecn = ip6_frag_ecn(ipv6_hdr(skb));
 137
 138         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 139                 const unsigned char *nh = skb_network_header(skb);
 140                 skb->csum = csum_sub(skb->csum,
 141                                      csum_partial(nh, (u8 *)(fhdr + 1) - nh,
 142                                                   0));
 143         }
 144
 145         /* Is this the final fragment? */
 146         if (!(fhdr->frag_off & htons(IP6_MF))) {
 147                 /* If we already have some bits beyond end
 148                  * or have different end, the segment is corrupted.
 149                  */
 150                 if (end < fq->q.len ||
 151                     ((fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN) && end != fq->q.len))
 152                         goto discard_fq;
 153                 fq->q.flags |= INET_FRAG_LAST_IN;
 154                 fq->q.len = end;
 155         } else {
 156                 /* Check if the fragment is rounded to 8 bytes.
 157                  * Required by the RFC.
 158                  */
 159                 if (end & 0x7) {
 160                         /* RFC2460 says always send parameter problem in
 161                          * this case. -DaveM
 162                          */
 163                         *prob_offset = offsetof(struct ipv6hdr, payload_len);
 164                         return -1;
 165                 }
 166                 if (end > fq->q.len) {
 167                         /* Some bits beyond end -> corruption. */
 168                         if (fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN)
 169                                 goto discard_fq;
 170                         fq->q.len = end;
 171                 }
 172         }
 173
 174         if (end == offset)
 175                 goto discard_fq;
 176
 177         err = -ENOMEM;
 178         /* Point into the IP datagram 'data' part. */
 179         if (!pskb_pull(skb, (u8 *) (fhdr + 1) - skb->data))
 180                 goto discard_fq;
 181
 182         err = pskb_trim_rcsum(skb, end - offset);
 183         if (err)
 184                 goto discard_fq;
 185
 186         /* Note : skb->rbnode and skb->dev share the same location. */
 187         dev = skb->dev;
 188         /* Makes sure compiler wont do silly aliasing games */
 189         barrier();
 190
 191         prev_tail = fq->q.fragments_tail;
 192         err = inet_frag_queue_insert(&fq->q, skb, offset, end);
 193         if (err)
 194                 goto insert_error;
 195
 196         if (dev)
 197                 fq->iif = dev->ifindex;
 198
 199         fq->q.stamp = skb->tstamp;
 200         fq->q.meat += skb->len;
 201         fq->ecn |= ecn;
 202         add_frag_mem_limit(fq->q.net, skb->truesize);
 203
 204         fragsize = -skb_network_offset(skb) + skb->len;
 205         if (fragsize > fq->q.max_size)
 206                 fq->q.max_size = fragsize;
 207
 208         /* The first fragment.
 209          * nhoffset is obtained from the first fragment, of course.
 210          */
 211         if (offset == 0) {
 212                 fq->nhoffset = nhoff;
 213                 fq->q.flags |= INET_FRAG_FIRST_IN;
 214         }
 215
 216         if (fq->q.flags == (INET_FRAG_FIRST_IN | INET_FRAG_LAST_IN) &&
 217             fq->q.meat == fq->q.len) {
 218                 unsigned long orefdst = skb->_skb_refdst;
 219
 220                 skb->_skb_refdst = 0UL;
 221                 err = ip6_frag_reasm(fq, skb, prev_tail, dev);
 222                 skb->_skb_refdst = orefdst;
 223                 return err;
 224         }
 225
 226         skb_dst_drop(skb);
 227         return -EINPROGRESS;
 228
 229 insert_error:
 230         if (err == IPFRAG_DUP) {
 231                 kfree_skb(skb);
 232                 return -EINVAL;
 233         }
 234         err = -EINVAL;
 235         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
 236                         IPSTATS_MIB_REASM_OVERLAPS);
 237 discard_fq:
 238         inet_frag_kill(&fq->q);
 239         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
 240                         IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 241 err:
 242         kfree_skb(skb);
 243         return err;
 244 }
 245
 246 /*
 247  *      Check if this packet is complete.
 248  *
 249  *      It is called with locked fq, and caller must check that
 250  *      queue is eligible for reassembly i.e. it is not COMPLETE,
 251  *      the last and the first frames arrived and all the bits are here.
 252  */
 253 static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
 254                           struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev)
 255 {
 256         struct net *net = container_of(fq->q.net, struct net, ipv6.frags);
 257         unsigned int nhoff;
 258         void *reasm_data;
 259         int payload_len;
 260         u8 ecn;
 261
 262         inet_frag_kill(&fq->q);
 263
 264         ecn = ip_frag_ecn_table[fq->ecn];
 265         if (unlikely(ecn == 0xff))
 266                 goto out_fail;
 267
 268         reasm_data = inet_frag_reasm_prepare(&fq->q, skb, prev_tail);
 269         if (!reasm_data)
 270                 goto out_oom;
 271
 272         payload_len = ((skb->data - skb_network_header(skb)) -
 273                        sizeof(struct ipv6hdr) + fq->q.len -
 274                        sizeof(struct frag_hdr));
 275         if (payload_len > IPV6_MAXPLEN)
 276                 goto out_oversize;
 277
 278         /* We have to remove fragment header from datagram and to relocate
 279          * header in order to calculate ICV correctly. */
 280         nhoff = fq->nhoffset;
 281         skb_network_header(skb)[nhoff] = skb_transport_header(skb)[0];
 282         memmove(skb->head + sizeof(struct frag_hdr), skb->head,
 283                 (skb->data - skb->head) - sizeof(struct frag_hdr));
 284         if (skb_mac_header_was_set(skb))
 285                 skb->mac_header += sizeof(struct frag_hdr);
 286         skb->network_header += sizeof(struct frag_hdr);
 287
 288         skb_reset_transport_header(skb);
 289
 290         inet_frag_reasm_finish(&fq->q, skb, reasm_data);
 291
 292         skb->dev = dev;
 293         ipv6_hdr(skb)->payload_len = htons(payload_len);
 294         ipv6_change_dsfield(ipv6_hdr(skb), 0xff, ecn);
 295         IP6CB(skb)->nhoff = nhoff;
 296         IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
 297         IP6CB(skb)->frag_max_size = fq->q.max_size;
 298
 299         /* Yes, and fold redundant checksum back. 8) */
 300         skb_postpush_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 301                            skb_network_header_len(skb));
 302
 303         rcu_read_lock();
 304         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get(dev), IPSTATS_MIB_REASMOKS);
 305         rcu_read_unlock();
 306         fq->q.fragments = NULL;
 307         fq->q.rb_fragments = RB_ROOT;
 308         fq->q.fragments_tail = NULL;
 309         fq->q.last_run_head = NULL;
 310         return 1;
 311
 312 out_oversize:
 313         net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: payload len = %d\n", payload_len);
 314         goto out_fail;
 315 out_oom:
 316         net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: no memory for reassembly\n");
 317 out_fail:
 318         rcu_read_lock();
 319         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get(dev), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 320         rcu_read_unlock();
 321         inet_frag_kill(&fq->q);
 322         return -1;
 323 }
 324
 325 static int ipv6_frag_rcv(struct sk_buff *skb)
 326 {
 327         struct frag_hdr *fhdr;
 328         struct frag_queue *fq;
 329         const struct ipv6hdr *hdr = ipv6_hdr(skb);
 330         struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
 331         int iif;
 332
 333         if (IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_FRAGMENTED)
 334                 goto fail_hdr;
 335
 336         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMREQDS);
 337
 338         /* Jumbo payload inhibits frag. header */
 339         if (hdr->payload_len == 0)
 340                 goto fail_hdr;
 341
 342         if (!pskb_may_pull(skb, (skb_transport_offset(skb) +
 343                                  sizeof(struct frag_hdr))))
 344                 goto fail_hdr;
 345
 346         hdr = ipv6_hdr(skb);
 347         fhdr = (struct frag_hdr *)skb_transport_header(skb);
 348
 349         if (!(fhdr->frag_off & htons(0xFFF9))) {
 350                 /* It is not a fragmented frame */
 351                 skb->transport_header += sizeof(struct frag_hdr);
 352                 __IP6_INC_STATS(net,
 353                                 ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMOKS);
 354
 355                 IP6CB(skb)->nhoff = (u8 *)fhdr - skb_network_header(skb);
 356                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
 357                 return 1;
 358         }
 359
 360         iif = skb->dev ? skb->dev->ifindex : 0;
 361         fq = fq_find(net, fhdr->identification, hdr, iif);
 362         if (fq) {
 363                 u32 prob_offset = 0;
 364                 int ret;
 365
 366                 spin_lock(&fq->q.lock);
 367
 368                 fq->iif = iif;
 369                 ret = ip6_frag_queue(fq, skb, fhdr, IP6CB(skb)->nhoff,
 370                                      &prob_offset);
 371
 372                 spin_unlock(&fq->q.lock);
 373                 inet_frag_put(&fq->q);
 374                 if (prob_offset) {
 375                         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
 376                                         IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 377                         /* icmpv6_param_prob() calls kfree_skb(skb) */
 378                         icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, prob_offset);
 379                 }
 380                 return ret;
 381         }
 382
 383         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 384         kfree_skb(skb);
 385         return -1;
 386
 387 fail_hdr:
 388         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
 389                         IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 390         icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, skb_network_header_len(skb));
 391         return -1;
 392 }
 393
 394 static const struct inet6_protocol frag_protocol = {
 395         .handler        =       ipv6_frag_rcv,
 396         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
 397 };
 398
 399 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 400
 401 static struct ctl_table ip6_frags_ns_ctl_table[] = {
 402         {
 403                 .procname       = "ip6frag_high_thresh",
 404                 .data           = &init_net.ipv6.frags.high_thresh,
 405                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
 406                 .mode           = 0644,
 407                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
 408                 .extra1         = &init_net.ipv6.frags.low_thresh
 409         },
 410         {
 411                 .procname       = "ip6frag_low_thresh",
 412                 .data           = &init_net.ipv6.frags.low_thresh,
 413                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
 414                 .mode           = 0644,
 415                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
 416                 .extra2         = &init_net.ipv6.frags.high_thresh
 417         },
 418         {
 419                 .procname       = "ip6frag_time",
 420                 .data           = &init_net.ipv6.frags.timeout,
 421                 .maxlen         = sizeof(int),
 422                 .mode           = 0644,
 423                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
 424         },
 425         { }
 426 };
 427
 428 /* secret interval has been deprecated */
 429 static int ip6_frags_secret_interval_unused;
 430 static struct ctl_table ip6_frags_ctl_table[] = {
 431         {
 432                 .procname       = "ip6frag_secret_interval",
 433                 .data           = &ip6_frags_secret_interval_unused,
 434                 .maxlen         = sizeof(int),
 435                 .mode           = 0644,
 436                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
 437         },
 438         { }
 439 };
 440
 441 static int __net_init ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
 442 {
 443         struct ctl_table *table;
 444         struct ctl_table_header *hdr;
 445
 446         table = ip6_frags_ns_ctl_table;
 447         if (!net_eq(net, &init_net)) {
 448                 table = kmemdup(table, sizeof(ip6_frags_ns_ctl_table), GFP_KERNEL);
 449                 if (!table)
 450                         goto err_alloc;
 451
 452                 table[0].data = &net->ipv6.frags.high_thresh;
 453                 table[0].extra1 = &net->ipv6.frags.low_thresh;
 454                 table[0].extra2 = &init_net.ipv6.frags.high_thresh;
 455                 table[1].data = &net->ipv6.frags.low_thresh;
 456                 table[1].extra2 = &net->ipv6.frags.high_thresh;
 457                 table[2].data = &net->ipv6.frags.timeout;
 458         }
 459
 460         hdr = register_net_sysctl(net, "net/ipv6", table);
 461         if (!hdr)
 462                 goto err_reg;
 463
 464         net->ipv6.sysctl.frags_hdr = hdr;
 465         return 0;
 466
 467 err_reg:
 468         if (!net_eq(net, &init_net))
 469                 kfree(table);
 470 err_alloc:
 471         return -ENOMEM;
 472 }
 473
 474 static void __net_exit ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
 475 {
 476         struct ctl_table *table;
 477
 478         table = net->ipv6.sysctl.frags_hdr->ctl_table_arg;
 479         unregister_net_sysctl_table(net->ipv6.sysctl.frags_hdr);
 480         if (!net_eq(net, &init_net))
 481                 kfree(table);
 482 }
 483
 484 static struct ctl_table_header *ip6_ctl_header;
 485
 486 static int ip6_frags_sysctl_register(void)
 487 {
 488         ip6_ctl_header = register_net_sysctl(&init_net, "net/ipv6",
 489                         ip6_frags_ctl_table);
 490         return ip6_ctl_header == NULL ? -ENOMEM : 0;
 491 }
 492
 493 static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
 494 {
 495         unregister_net_sysctl_table(ip6_ctl_header);
 496 }
 497 #else
 498 static int ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
 499 {
 500         return 0;
 501 }
 502
 503 static void ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
 504 {
 505 }
 506
 507 static int ip6_frags_sysctl_register(void)
 508 {
 509         return 0;
 510 }
 511
 512 static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
 513 {
 514 }
 515 #endif
 516
 517 static int __net_init ipv6_frags_init_net(struct net *net)
 518 {
 519         int res;
 520
 521         net->ipv6.frags.high_thresh = IPV6_FRAG_HIGH_THRESH;
 522         net->ipv6.frags.low_thresh = IPV6_FRAG_LOW_THRESH;
 523         net->ipv6.frags.timeout = IPV6_FRAG_TIMEOUT;
 524         net->ipv6.frags.f = &ip6_frags;
 525
 526         res = inet_frags_init_net(&net->ipv6.frags);
 527         if (res < 0)
 528                 return res;
 529
 530         res = ip6_frags_ns_sysctl_register(net);
 531         if (res < 0)
 532                 inet_frags_exit_net(&net->ipv6.frags);
 533         return res;
 534 }
 535
 536 static void __net_exit ipv6_frags_exit_net(struct net *net)
 537 {
 538         ip6_frags_ns_sysctl_unregister(net);
 539         inet_frags_exit_net(&net->ipv6.frags);
 540 }
 541
 542 static struct pernet_operations ip6_frags_ops = {
 543         .init = ipv6_frags_init_net,
 544         .exit = ipv6_frags_exit_net,
 545 };
 546
 547 static const struct rhashtable_params ip6_rhash_params = {
 548         .head_offset            = offsetof(struct inet_frag_queue, node),
 549         .hashfn                 = ip6frag_key_hashfn,
 550         .obj_hashfn             = ip6frag_obj_hashfn,
 551         .obj_cmpfn              = ip6frag_obj_cmpfn,
 552         .automatic_shrinking    = true,
 553 };
 554
 555 int __init ipv6_frag_init(void)
 556 {
 557         int ret;
 558
 559         ip6_frags.constructor = ip6frag_init;
 560         ip6_frags.destructor = NULL;
 561         ip6_frags.qsize = sizeof(struct frag_queue);
 562         ip6_frags.frag_expire = ip6_frag_expire;
 563         ip6_frags.frags_cache_name = ip6_frag_cache_name;
 564         ip6_frags.rhash_params = ip6_rhash_params;
 565         ret = inet_frags_init(&ip6_frags);
 566         if (ret)
 567                 goto out;
 568
 569         ret = inet6_add_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 570         if (ret)
 571                 goto err_protocol;
 572
 573         ret = ip6_frags_sysctl_register();
 574         if (ret)
 575                 goto err_sysctl;
 576
 577         ret = register_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
 578         if (ret)
 579                 goto err_pernet;
 580
 581 out:
 582         return ret;
 583
 584 err_pernet:
 585         ip6_frags_sysctl_unregister();
 586 err_sysctl:
 587         inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 588 err_protocol:
 589         inet_frags_fini(&ip6_frags);
 590         goto out;
 591 }
 592
 593 void ipv6_frag_exit(void)
 594 {
 595         ip6_frags_sysctl_unregister();
 596         unregister_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
 597         inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 598         inet_frags_fini(&ip6_frags);
 599 }