Merge tag 'rcu-urgent.2022.12.17a' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-block.git] / net / ipv6 / reassembly.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  *      IPv6 fragment reassembly
4  *      Linux INET6 implementation
5  *
6  *      Authors:
7  *      Pedro Roque             <roque@di.fc.ul.pt>
8  *
9  *      Based on: net/ipv4/ip_fragment.c
10  */
11
12 /*
13  *      Fixes:
14  *      Andi Kleen      Make it work with multiple hosts.
15  *                      More RFC compliance.
16  *
17  *      Horst von Brand Add missing #include <linux/string.h>
18  *      Alexey Kuznetsov        SMP races, threading, cleanup.
19  *      Patrick McHardy         LRU queue of frag heads for evictor.
20  *      Mitsuru KANDA @USAGI    Register inet6_protocol{}.
21  *      David Stevens and
22  *      YOSHIFUJI,H. @USAGI     Always remove fragment header to
23  *                              calculate ICV correctly.
24  */
25
26 #define pr_fmt(fmt) "IPv6: " fmt
27
28 #include <linux/errno.h>
29 #include <linux/types.h>
30 #include <linux/string.h>
31 #include <linux/socket.h>
32 #include <linux/sockios.h>
33 #include <linux/jiffies.h>
34 #include <linux/net.h>
35 #include <linux/list.h>
36 #include <linux/netdevice.h>
37 #include <linux/in6.h>
38 #include <linux/ipv6.h>
39 #include <linux/icmpv6.h>
40 #include <linux/random.h>
41 #include <linux/jhash.h>
42 #include <linux/skbuff.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/tcp.h>
46 #include <linux/udp.h>
47
48 #include <net/sock.h>
49 #include <net/snmp.h>
50
51 #include <net/ipv6.h>
52 #include <net/ip6_route.h>
53 #include <net/protocol.h>
54 #include <net/transp_v6.h>
55 #include <net/rawv6.h>
56 #include <net/ndisc.h>
57 #include <net/addrconf.h>
58 #include <net/ipv6_frag.h>
59 #include <net/inet_ecn.h>
60
61 static const char ip6_frag_cache_name[] = "ip6-frags";
62
63 static u8 ip6_frag_ecn(const struct ipv6hdr *ipv6h)
64 {
65         return 1 << (ipv6_get_dsfield(ipv6h) & INET_ECN_MASK);
66 }
67
68 static struct inet_frags ip6_frags;
69
70 static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
71                           struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev);
72
73 static void ip6_frag_expire(struct timer_list *t)
74 {
75         struct inet_frag_queue *frag = from_timer(frag, t, timer);
76         struct frag_queue *fq;
77
78         fq = container_of(frag, struct frag_queue, q);
79
80         ip6frag_expire_frag_queue(fq->q.fqdir->net, fq);
81 }
82
83 static struct frag_queue *
84 fq_find(struct net *net, __be32 id, const struct ipv6hdr *hdr, int iif)
85 {
86         struct frag_v6_compare_key key = {
87                 .id = id,
88                 .saddr = hdr->saddr,
89                 .daddr = hdr->daddr,
90                 .user = IP6_DEFRAG_LOCAL_DELIVER,
91                 .iif = iif,
92         };
93         struct inet_frag_queue *q;
94
95         if (!(ipv6_addr_type(&hdr->daddr) & (IPV6_ADDR_MULTICAST |
96                                             IPV6_ADDR_LINKLOCAL)))
97                 key.iif = 0;
98
99         q = inet_frag_find(net->ipv6.fqdir, &key);
100         if (!q)
101                 return NULL;
102
103         return container_of(q, struct frag_queue, q);
104 }
105
106 static int ip6_frag_queue(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
107                           struct frag_hdr *fhdr, int nhoff,
108                           u32 *prob_offset)
109 {
110         struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
111         int offset, end, fragsize;
112         struct sk_buff *prev_tail;
113         struct net_device *dev;
114         int err = -ENOENT;
115         SKB_DR(reason);
116         u8 ecn;
117
118         /* If reassembly is already done, @skb must be a duplicate frag. */
119         if (fq->q.flags & INET_FRAG_COMPLETE) {
120                 SKB_DR_SET(reason, DUP_FRAG);
121                 goto err;
122         }
123
124         err = -EINVAL;
125         offset = ntohs(fhdr->frag_off) & ~0x7;
126         end = offset + (ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len) -
127                         ((u8 *)(fhdr + 1) - (u8 *)(ipv6_hdr(skb) + 1)));
128
129         if ((unsigned int)end > IPV6_MAXPLEN) {
130                 *prob_offset = (u8 *)&fhdr->frag_off - skb_network_header(skb);
131                 /* note that if prob_offset is set, the skb is freed elsewhere,
132                  * we do not free it here.
133                  */
134                 return -1;
135         }
136
137         ecn = ip6_frag_ecn(ipv6_hdr(skb));
138
139         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
140                 const unsigned char *nh = skb_network_header(skb);
141                 skb->csum = csum_sub(skb->csum,
142                                      csum_partial(nh, (u8 *)(fhdr + 1) - nh,
143                                                   0));
144         }
145
146         /* Is this the final fragment? */
147         if (!(fhdr->frag_off & htons(IP6_MF))) {
148                 /* If we already have some bits beyond end
149                  * or have different end, the segment is corrupted.
150                  */
151                 if (end < fq->q.len ||
152                     ((fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN) && end != fq->q.len))
153                         goto discard_fq;
154                 fq->q.flags |= INET_FRAG_LAST_IN;
155                 fq->q.len = end;
156         } else {
157                 /* Check if the fragment is rounded to 8 bytes.
158                  * Required by the RFC.
159                  */
160                 if (end & 0x7) {
161                         /* RFC2460 says always send parameter problem in
162                          * this case. -DaveM
163                          */
164                         *prob_offset = offsetof(struct ipv6hdr, payload_len);
165                         return -1;
166                 }
167                 if (end > fq->q.len) {
168                         /* Some bits beyond end -> corruption. */
169                         if (fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN)
170                                 goto discard_fq;
171                         fq->q.len = end;
172                 }
173         }
174
175         if (end == offset)
176                 goto discard_fq;
177
178         err = -ENOMEM;
179         /* Point into the IP datagram 'data' part. */
180         if (!pskb_pull(skb, (u8 *) (fhdr + 1) - skb->data))
181                 goto discard_fq;
182
183         err = pskb_trim_rcsum(skb, end - offset);
184         if (err)
185                 goto discard_fq;
186
187         /* Note : skb->rbnode and skb->dev share the same location. */
188         dev = skb->dev;
189         /* Makes sure compiler wont do silly aliasing games */
190         barrier();
191
192         prev_tail = fq->q.fragments_tail;
193         err = inet_frag_queue_insert(&fq->q, skb, offset, end);
194         if (err)
195                 goto insert_error;
196
197         if (dev)
198                 fq->iif = dev->ifindex;
199
200         fq->q.stamp = skb->tstamp;
201         fq->q.mono_delivery_time = skb->mono_delivery_time;
202         fq->q.meat += skb->len;
203         fq->ecn |= ecn;
204         add_frag_mem_limit(fq->q.fqdir, skb->truesize);
205
206         fragsize = -skb_network_offset(skb) + skb->len;
207         if (fragsize > fq->q.max_size)
208                 fq->q.max_size = fragsize;
209
210         /* The first fragment.
211          * nhoffset is obtained from the first fragment, of course.
212          */
213         if (offset == 0) {
214                 fq->nhoffset = nhoff;
215                 fq->q.flags |= INET_FRAG_FIRST_IN;
216         }
217
218         if (fq->q.flags == (INET_FRAG_FIRST_IN | INET_FRAG_LAST_IN) &&
219             fq->q.meat == fq->q.len) {
220                 unsigned long orefdst = skb->_skb_refdst;
221
222                 skb->_skb_refdst = 0UL;
223                 err = ip6_frag_reasm(fq, skb, prev_tail, dev);
224                 skb->_skb_refdst = orefdst;
225                 return err;
226         }
227
228         skb_dst_drop(skb);
229         return -EINPROGRESS;
230
231 insert_error:
232         if (err == IPFRAG_DUP) {
233                 SKB_DR_SET(reason, DUP_FRAG);
234                 err = -EINVAL;
235                 goto err;
236         }
237         err = -EINVAL;
238         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
239                         IPSTATS_MIB_REASM_OVERLAPS);
240 discard_fq:
241         inet_frag_kill(&fq->q);
242         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
243                         IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
244 err:
245         kfree_skb_reason(skb, reason);
246         return err;
247 }
248
249 /*
250  *      Check if this packet is complete.
251  *
252  *      It is called with locked fq, and caller must check that
253  *      queue is eligible for reassembly i.e. it is not COMPLETE,
254  *      the last and the first frames arrived and all the bits are here.
255  */
256 static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
257                           struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev)
258 {
259         struct net *net = fq->q.fqdir->net;
260         unsigned int nhoff;
261         void *reasm_data;
262         int payload_len;
263         u8 ecn;
264
265         inet_frag_kill(&fq->q);
266
267         ecn = ip_frag_ecn_table[fq->ecn];
268         if (unlikely(ecn == 0xff))
269                 goto out_fail;
270
271         reasm_data = inet_frag_reasm_prepare(&fq->q, skb, prev_tail);
272         if (!reasm_data)
273                 goto out_oom;
274
275         payload_len = ((skb->data - skb_network_header(skb)) -
276                        sizeof(struct ipv6hdr) + fq->q.len -
277                        sizeof(struct frag_hdr));
278         if (payload_len > IPV6_MAXPLEN)
279                 goto out_oversize;
280
281         /* We have to remove fragment header from datagram and to relocate
282          * header in order to calculate ICV correctly. */
283         nhoff = fq->nhoffset;
284         skb_network_header(skb)[nhoff] = skb_transport_header(skb)[0];
285         memmove(skb->head + sizeof(struct frag_hdr), skb->head,
286                 (skb->data - skb->head) - sizeof(struct frag_hdr));
287         if (skb_mac_header_was_set(skb))
288                 skb->mac_header += sizeof(struct frag_hdr);
289         skb->network_header += sizeof(struct frag_hdr);
290
291         skb_reset_transport_header(skb);
292
293         inet_frag_reasm_finish(&fq->q, skb, reasm_data, true);
294
295         skb->dev = dev;
296         ipv6_hdr(skb)->payload_len = htons(payload_len);
297         ipv6_change_dsfield(ipv6_hdr(skb), 0xff, ecn);
298         IP6CB(skb)->nhoff = nhoff;
299         IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
300         IP6CB(skb)->frag_max_size = fq->q.max_size;
301
302         /* Yes, and fold redundant checksum back. 8) */
303         skb_postpush_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
304                            skb_network_header_len(skb));
305
306         rcu_read_lock();
307         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_stats_get(dev, skb), IPSTATS_MIB_REASMOKS);
308         rcu_read_unlock();
309         fq->q.rb_fragments = RB_ROOT;
310         fq->q.fragments_tail = NULL;
311         fq->q.last_run_head = NULL;
312         return 1;
313
314 out_oversize:
315         net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: payload len = %d\n", payload_len);
316         goto out_fail;
317 out_oom:
318         net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: no memory for reassembly\n");
319 out_fail:
320         rcu_read_lock();
321         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_stats_get(dev, skb), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
322         rcu_read_unlock();
323         inet_frag_kill(&fq->q);
324         return -1;
325 }
326
327 static int ipv6_frag_rcv(struct sk_buff *skb)
328 {
329         struct frag_hdr *fhdr;
330         struct frag_queue *fq;
331         const struct ipv6hdr *hdr = ipv6_hdr(skb);
332         struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
333         u8 nexthdr;
334         int iif;
335
336         if (IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_FRAGMENTED)
337                 goto fail_hdr;
338
339         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMREQDS);
340
341         /* Jumbo payload inhibits frag. header */
342         if (hdr->payload_len == 0)
343                 goto fail_hdr;
344
345         if (!pskb_may_pull(skb, (skb_transport_offset(skb) +
346                                  sizeof(struct frag_hdr))))
347                 goto fail_hdr;
348
349         hdr = ipv6_hdr(skb);
350         fhdr = (struct frag_hdr *)skb_transport_header(skb);
351
352         if (!(fhdr->frag_off & htons(IP6_OFFSET | IP6_MF))) {
353                 /* It is not a fragmented frame */
354                 skb->transport_header += sizeof(struct frag_hdr);
355                 __IP6_INC_STATS(net,
356                                 ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMOKS);
357
358                 IP6CB(skb)->nhoff = (u8 *)fhdr - skb_network_header(skb);
359                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
360                 IP6CB(skb)->frag_max_size = ntohs(hdr->payload_len) +
361                                             sizeof(struct ipv6hdr);
362                 return 1;
363         }
364
365         /* RFC 8200, Section 4.5 Fragment Header:
366          * If the first fragment does not include all headers through an
367          * Upper-Layer header, then that fragment should be discarded and
368          * an ICMP Parameter Problem, Code 3, message should be sent to
369          * the source of the fragment, with the Pointer field set to zero.
370          */
371         nexthdr = hdr->nexthdr;
372         if (ipv6frag_thdr_truncated(skb, skb_transport_offset(skb), &nexthdr)) {
373                 __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
374                                 IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
375                 icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_INCOMP, 0);
376                 return -1;
377         }
378
379         iif = skb->dev ? skb->dev->ifindex : 0;
380         fq = fq_find(net, fhdr->identification, hdr, iif);
381         if (fq) {
382                 u32 prob_offset = 0;
383                 int ret;
384
385                 spin_lock(&fq->q.lock);
386
387                 fq->iif = iif;
388                 ret = ip6_frag_queue(fq, skb, fhdr, IP6CB(skb)->nhoff,
389                                      &prob_offset);
390
391                 spin_unlock(&fq->q.lock);
392                 inet_frag_put(&fq->q);
393                 if (prob_offset) {
394                         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
395                                         IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
396                         /* icmpv6_param_prob() calls kfree_skb(skb) */
397                         icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, prob_offset);
398                 }
399                 return ret;
400         }
401
402         __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
403         kfree_skb(skb);
404         return -1;
405
406 fail_hdr:
407         __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
408                         IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
409         icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, skb_network_header_len(skb));
410         return -1;
411 }
412
413 static const struct inet6_protocol frag_protocol = {
414         .handler        =       ipv6_frag_rcv,
415         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
416 };
417
418 #ifdef CONFIG_SYSCTL
419
420 static struct ctl_table ip6_frags_ns_ctl_table[] = {
421         {
422                 .procname       = "ip6frag_high_thresh",
423                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
424                 .mode           = 0644,
425                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
426         },
427         {
428                 .procname       = "ip6frag_low_thresh",
429                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
430                 .mode           = 0644,
431                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
432         },
433         {
434                 .procname       = "ip6frag_time",
435                 .maxlen         = sizeof(int),
436                 .mode           = 0644,
437                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
438         },
439         { }
440 };
441
442 /* secret interval has been deprecated */
443 static int ip6_frags_secret_interval_unused;
444 static struct ctl_table ip6_frags_ctl_table[] = {
445         {
446                 .procname       = "ip6frag_secret_interval",
447                 .data           = &ip6_frags_secret_interval_unused,
448                 .maxlen         = sizeof(int),
449                 .mode           = 0644,
450                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
451         },
452         { }
453 };
454
455 static int __net_init ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
456 {
457         struct ctl_table *table;
458         struct ctl_table_header *hdr;
459
460         table = ip6_frags_ns_ctl_table;
461         if (!net_eq(net, &init_net)) {
462                 table = kmemdup(table, sizeof(ip6_frags_ns_ctl_table), GFP_KERNEL);
463                 if (!table)
464                         goto err_alloc;
465
466         }
467         table[0].data   = &net->ipv6.fqdir->high_thresh;
468         table[0].extra1 = &net->ipv6.fqdir->low_thresh;
469         table[1].data   = &net->ipv6.fqdir->low_thresh;
470         table[1].extra2 = &net->ipv6.fqdir->high_thresh;
471         table[2].data   = &net->ipv6.fqdir->timeout;
472
473         hdr = register_net_sysctl(net, "net/ipv6", table);
474         if (!hdr)
475                 goto err_reg;
476
477         net->ipv6.sysctl.frags_hdr = hdr;
478         return 0;
479
480 err_reg:
481         if (!net_eq(net, &init_net))
482                 kfree(table);
483 err_alloc:
484         return -ENOMEM;
485 }
486
487 static void __net_exit ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
488 {
489         struct ctl_table *table;
490
491         table = net->ipv6.sysctl.frags_hdr->ctl_table_arg;
492         unregister_net_sysctl_table(net->ipv6.sysctl.frags_hdr);
493         if (!net_eq(net, &init_net))
494                 kfree(table);
495 }
496
497 static struct ctl_table_header *ip6_ctl_header;
498
499 static int ip6_frags_sysctl_register(void)
500 {
501         ip6_ctl_header = register_net_sysctl(&init_net, "net/ipv6",
502                         ip6_frags_ctl_table);
503         return ip6_ctl_header == NULL ? -ENOMEM : 0;
504 }
505
506 static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
507 {
508         unregister_net_sysctl_table(ip6_ctl_header);
509 }
510 #else
511 static int ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
512 {
513         return 0;
514 }
515
516 static void ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
517 {
518 }
519
520 static int ip6_frags_sysctl_register(void)
521 {
522         return 0;
523 }
524
525 static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
526 {
527 }
528 #endif
529
530 static int __net_init ipv6_frags_init_net(struct net *net)
531 {
532         int res;
533
534         res = fqdir_init(&net->ipv6.fqdir, &ip6_frags, net);
535         if (res < 0)
536                 return res;
537
538         net->ipv6.fqdir->high_thresh = IPV6_FRAG_HIGH_THRESH;
539         net->ipv6.fqdir->low_thresh = IPV6_FRAG_LOW_THRESH;
540         net->ipv6.fqdir->timeout = IPV6_FRAG_TIMEOUT;
541
542         res = ip6_frags_ns_sysctl_register(net);
543         if (res < 0)
544                 fqdir_exit(net->ipv6.fqdir);
545         return res;
546 }
547
548 static void __net_exit ipv6_frags_pre_exit_net(struct net *net)
549 {
550         fqdir_pre_exit(net->ipv6.fqdir);
551 }
552
553 static void __net_exit ipv6_frags_exit_net(struct net *net)
554 {
555         ip6_frags_ns_sysctl_unregister(net);
556         fqdir_exit(net->ipv6.fqdir);
557 }
558
559 static struct pernet_operations ip6_frags_ops = {
560         .init           = ipv6_frags_init_net,
561         .pre_exit       = ipv6_frags_pre_exit_net,
562         .exit           = ipv6_frags_exit_net,
563 };
564
565 static const struct rhashtable_params ip6_rhash_params = {
566         .head_offset            = offsetof(struct inet_frag_queue, node),
567         .hashfn                 = ip6frag_key_hashfn,
568         .obj_hashfn             = ip6frag_obj_hashfn,
569         .obj_cmpfn              = ip6frag_obj_cmpfn,
570         .automatic_shrinking    = true,
571 };
572
573 int __init ipv6_frag_init(void)
574 {
575         int ret;
576
577         ip6_frags.constructor = ip6frag_init;
578         ip6_frags.destructor = NULL;
579         ip6_frags.qsize = sizeof(struct frag_queue);
580         ip6_frags.frag_expire = ip6_frag_expire;
581         ip6_frags.frags_cache_name = ip6_frag_cache_name;
582         ip6_frags.rhash_params = ip6_rhash_params;
583         ret = inet_frags_init(&ip6_frags);
584         if (ret)
585                 goto out;
586
587         ret = inet6_add_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
588         if (ret)
589                 goto err_protocol;
590
591         ret = ip6_frags_sysctl_register();
592         if (ret)
593                 goto err_sysctl;
594
595         ret = register_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
596         if (ret)
597                 goto err_pernet;
598
599 out:
600         return ret;
601
602 err_pernet:
603         ip6_frags_sysctl_unregister();
604 err_sysctl:
605         inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
606 err_protocol:
607         inet_frags_fini(&ip6_frags);
608         goto out;
609 }
610
611 void ipv6_frag_exit(void)
612 {
613         ip6_frags_sysctl_unregister();
614         unregister_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
615         inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
616         inet_frags_fini(&ip6_frags);
617 }