net/ipv4/ip_fragment.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The IP fragmentation functionality.
   8  *
   9  * Authors:     Fred N. van Kempen <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  10  *              Alan Cox <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
  11  *
  12  * Fixes:
  13  *              Alan Cox        :       Split from ip.c , see ip_input.c for history.
  14  *              David S. Miller :       Begin massive cleanup...
  15  *              Andi Kleen      :       Add sysctls.
  16  *              xxxx            :       Overlapfrag bug.
  17  *              Ultima          :       ip_expire() kernel panic.
  18  *              Bill Hawes      :       Frag accounting and evictor fixes.
  19  *              John McDonald   :       0 length frag bug.
  20  *              Alexey Kuznetsov:       SMP races, threading, cleanup.
  21  *              Patrick McHardy :       LRU queue of frag heads for evictor.
  22  */
  23
  24 #define pr_fmt(fmt) "IPv4: " fmt
  25
  26 #include <linux/compiler.h>
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/types.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/jiffies.h>
  31 #include <linux/skbuff.h>
  32 #include <linux/list.h>
  33 #include <linux/ip.h>
  34 #include <linux/icmp.h>
  35 #include <linux/netdevice.h>
  36 #include <linux/jhash.h>
  37 #include <linux/random.h>
  38 #include <linux/slab.h>
  39 #include <net/route.h>
  40 #include <net/dst.h>
  41 #include <net/sock.h>
  42 #include <net/ip.h>
  43 #include <net/icmp.h>
  44 #include <net/checksum.h>
  45 #include <net/inetpeer.h>
  46 #include <net/inet_frag.h>
  47 #include <linux/tcp.h>
  48 #include <linux/udp.h>
  49 #include <linux/inet.h>
  50 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  51 #include <net/inet_ecn.h>
  52 #include <net/l3mdev.h>
  53
  54 /* NOTE. Logic of IP defragmentation is parallel to corresponding IPv6
  55  * code now. If you change something here, _PLEASE_ update ipv6/reassembly.c
  56  * as well. Or notify me, at least. --ANK
  57  */
  58 static const char ip_frag_cache_name[] = "ip4-frags";
  59
  60 /* Use skb->cb to track consecutive/adjacent fragments coming at
  61  * the end of the queue. Nodes in the rb-tree queue will
  62  * contain "runs" of one or more adjacent fragments.
  63  *
  64  * Invariants:
  65  * - next_frag is NULL at the tail of a "run";
  66  * - the head of a "run" has the sum of all fragment lengths in frag_run_len.
  67  */
  68 struct ipfrag_skb_cb {
  69         struct inet_skb_parm    h;
  70         struct sk_buff          *next_frag;
  71         int                     frag_run_len;
  72 };
  73
  74 #define FRAG_CB(skb)            ((struct ipfrag_skb_cb *)((skb)->cb))
  75
  76 static void ip4_frag_init_run(struct sk_buff *skb)
  77 {
  78         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ipfrag_skb_cb) > sizeof(skb->cb));
  79
  80         FRAG_CB(skb)->next_frag = NULL;
  81         FRAG_CB(skb)->frag_run_len = skb->len;
  82 }
  83
  84 /* Append skb to the last "run". */
  85 static void ip4_frag_append_to_last_run(struct inet_frag_queue *q,
  86                                         struct sk_buff *skb)
  87 {
  88         RB_CLEAR_NODE(&skb->rbnode);
  89         FRAG_CB(skb)->next_frag = NULL;
  90
  91         FRAG_CB(q->last_run_head)->frag_run_len += skb->len;
  92         FRAG_CB(q->fragments_tail)->next_frag = skb;
  93         q->fragments_tail = skb;
  94 }
  95
  96 /* Create a new "run" with the skb. */
  97 static void ip4_frag_create_run(struct inet_frag_queue *q, struct sk_buff *skb)
  98 {
  99         if (q->last_run_head)
 100                 rb_link_node(&skb->rbnode, &q->last_run_head->rbnode,
 101                              &q->last_run_head->rbnode.rb_right);
 102         else
 103                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, &q->rb_fragments.rb_node);
 104         rb_insert_color(&skb->rbnode, &q->rb_fragments);
 105
 106         ip4_frag_init_run(skb);
 107         q->fragments_tail = skb;
 108         q->last_run_head = skb;
 109 }
 110
 111 /* Describe an entry in the "incomplete datagrams" queue. */
 112 struct ipq {
 113         struct inet_frag_queue q;
 114
 115         u8              ecn; /* RFC3168 support */
 116         u16             max_df_size; /* largest frag with DF set seen */
 117         int             iif;
 118         unsigned int    rid;
 119         struct inet_peer *peer;
 120 };
 121
 122 static u8 ip4_frag_ecn(u8 tos)
 123 {
 124         return 1 << (tos & INET_ECN_MASK);
 125 }
 126
 127 static struct inet_frags ip4_frags;
 128
 129 static int ip_frag_reasm(struct ipq *qp, struct sk_buff *skb,
 130                          struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev);
 131
 132
 133 static void ip4_frag_init(struct inet_frag_queue *q, const void *a)
 134 {
 135         struct ipq *qp = container_of(q, struct ipq, q);
 136         struct netns_ipv4 *ipv4 = container_of(q->net, struct netns_ipv4,
 137                                                frags);
 138         struct net *net = container_of(ipv4, struct net, ipv4);
 139
 140         const struct frag_v4_compare_key *key = a;
 141
 142         q->key.v4 = *key;
 143         qp->ecn = 0;
 144         qp->peer = q->net->max_dist ?
 145                 inet_getpeer_v4(net->ipv4.peers, key->saddr, key->vif, 1) :
 146                 NULL;
 147 }
 148
 149 static void ip4_frag_free(struct inet_frag_queue *q)
 150 {
 151         struct ipq *qp;
 152
 153         qp = container_of(q, struct ipq, q);
 154         if (qp->peer)
 155                 inet_putpeer(qp->peer);
 156 }
 157
 158
 159 /* Destruction primitives. */
 160
 161 static void ipq_put(struct ipq *ipq)
 162 {
 163         inet_frag_put(&ipq->q);
 164 }
 165
 166 /* Kill ipq entry. It is not destroyed immediately,
 167  * because caller (and someone more) holds reference count.
 168  */
 169 static void ipq_kill(struct ipq *ipq)
 170 {
 171         inet_frag_kill(&ipq->q);
 172 }
 173
 174 static bool frag_expire_skip_icmp(u32 user)
 175 {
 176         return user == IP_DEFRAG_AF_PACKET ||
 177                ip_defrag_user_in_between(user, IP_DEFRAG_CONNTRACK_IN,
 178                                          __IP_DEFRAG_CONNTRACK_IN_END) ||
 179                ip_defrag_user_in_between(user, IP_DEFRAG_CONNTRACK_BRIDGE_IN,
 180                                          __IP_DEFRAG_CONNTRACK_BRIDGE_IN);
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Oops, a fragment queue timed out.  Kill it and send an ICMP reply.
 185  */
 186 static void ip_expire(struct timer_list *t)
 187 {
 188         struct inet_frag_queue *frag = from_timer(frag, t, timer);
 189         const struct iphdr *iph;
 190         struct sk_buff *head = NULL;
 191         struct net *net;
 192         struct ipq *qp;
 193         int err;
 194
 195         qp = container_of(frag, struct ipq, q);
 196         net = container_of(qp->q.net, struct net, ipv4.frags);
 197
 198         rcu_read_lock();
 199         spin_lock(&qp->q.lock);
 200
 201         if (qp->q.flags & INET_FRAG_COMPLETE)
 202                 goto out;
 203
 204         ipq_kill(qp);
 205         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 206         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASMTIMEOUT);
 207
 208         if (!(qp->q.flags & INET_FRAG_FIRST_IN))
 209                 goto out;
 210
 211         /* sk_buff::dev and sk_buff::rbnode are unionized. So we
 212          * pull the head out of the tree in order to be able to
 213          * deal with head->dev.
 214          */
 215         if (qp->q.fragments) {
 216                 head = qp->q.fragments;
 217                 qp->q.fragments = head->next;
 218         } else {
 219                 head = skb_rb_first(&qp->q.rb_fragments);
 220                 if (!head)
 221                         goto out;
 222                 if (FRAG_CB(head)->next_frag)
 223                         rb_replace_node(&head->rbnode,
 224                                         &FRAG_CB(head)->next_frag->rbnode,
 225                                         &qp->q.rb_fragments);
 226                 else
 227                         rb_erase(&head->rbnode, &qp->q.rb_fragments);
 228                 memset(&head->rbnode, 0, sizeof(head->rbnode));
 229                 barrier();
 230         }
 231         if (head == qp->q.fragments_tail)
 232                 qp->q.fragments_tail = NULL;
 233
 234         sub_frag_mem_limit(qp->q.net, head->truesize);
 235
 236         head->dev = dev_get_by_index_rcu(net, qp->iif);
 237         if (!head->dev)
 238                 goto out;
 239
 240
 241         /* skb has no dst, perform route lookup again */
 242         iph = ip_hdr(head);
 243         err = ip_route_input_noref(head, iph->daddr, iph->saddr,
 244                                            iph->tos, head->dev);
 245         if (err)
 246                 goto out;
 247
 248         /* Only an end host needs to send an ICMP
 249          * "Fragment Reassembly Timeout" message, per RFC792.
 250          */
 251         if (frag_expire_skip_icmp(qp->q.key.v4.user) &&
 252             (skb_rtable(head)->rt_type != RTN_LOCAL))
 253                 goto out;
 254
 255         spin_unlock(&qp->q.lock);
 256         icmp_send(head, ICMP_TIME_EXCEEDED, ICMP_EXC_FRAGTIME, 0);
 257         goto out_rcu_unlock;
 258
 259 out:
 260         spin_unlock(&qp->q.lock);
 261 out_rcu_unlock:
 262         rcu_read_unlock();
 263         if (head)
 264                 kfree_skb(head);
 265         ipq_put(qp);
 266 }
 267
 268 /* Find the correct entry in the "incomplete datagrams" queue for
 269  * this IP datagram, and create new one, if nothing is found.
 270  */
 271 static struct ipq *ip_find(struct net *net, struct iphdr *iph,
 272                            u32 user, int vif)
 273 {
 274         struct frag_v4_compare_key key = {
 275                 .saddr = iph->saddr,
 276                 .daddr = iph->daddr,
 277                 .user = user,
 278                 .vif = vif,
 279                 .id = iph->id,
 280                 .protocol = iph->protocol,
 281         };
 282         struct inet_frag_queue *q;
 283
 284         q = inet_frag_find(&net->ipv4.frags, &key);
 285         if (!q)
 286                 return NULL;
 287
 288         return container_of(q, struct ipq, q);
 289 }
 290
 291 /* Is the fragment too far ahead to be part of ipq? */
 292 static int ip_frag_too_far(struct ipq *qp)
 293 {
 294         struct inet_peer *peer = qp->peer;
 295         unsigned int max = qp->q.net->max_dist;
 296         unsigned int start, end;
 297
 298         int rc;
 299
 300         if (!peer || !max)
 301                 return 0;
 302
 303         start = qp->rid;
 304         end = atomic_inc_return(&peer->rid);
 305         qp->rid = end;
 306
 307         rc = qp->q.fragments_tail && (end - start) > max;
 308
 309         if (rc) {
 310                 struct net *net;
 311
 312                 net = container_of(qp->q.net, struct net, ipv4.frags);
 313                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 314         }
 315
 316         return rc;
 317 }
 318
 319 static int ip_frag_reinit(struct ipq *qp)
 320 {
 321         unsigned int sum_truesize = 0;
 322
 323         if (!mod_timer(&qp->q.timer, jiffies + qp->q.net->timeout)) {
 324                 refcount_inc(&qp->q.refcnt);
 325                 return -ETIMEDOUT;
 326         }
 327
 328         sum_truesize = inet_frag_rbtree_purge(&qp->q.rb_fragments);
 329         sub_frag_mem_limit(qp->q.net, sum_truesize);
 330
 331         qp->q.flags = 0;
 332         qp->q.len = 0;
 333         qp->q.meat = 0;
 334         qp->q.fragments = NULL;
 335         qp->q.rb_fragments = RB_ROOT;
 336         qp->q.fragments_tail = NULL;
 337         qp->q.last_run_head = NULL;
 338         qp->iif = 0;
 339         qp->ecn = 0;
 340
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 /* Add new segment to existing queue. */
 345 static int ip_frag_queue(struct ipq *qp, struct sk_buff *skb)
 346 {
 347         struct net *net = container_of(qp->q.net, struct net, ipv4.frags);
 348         struct rb_node **rbn, *parent;
 349         struct sk_buff *skb1, *prev_tail;
 350         struct net_device *dev;
 351         unsigned int fragsize;
 352         int flags, offset;
 353         int ihl, end;
 354         int err = -ENOENT;
 355         u8 ecn;
 356
 357         if (qp->q.flags & INET_FRAG_COMPLETE)
 358                 goto err;
 359
 360         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_COMPLETE) &&
 361             unlikely(ip_frag_too_far(qp)) &&
 362             unlikely(err = ip_frag_reinit(qp))) {
 363                 ipq_kill(qp);
 364                 goto err;
 365         }
 366
 367         ecn = ip4_frag_ecn(ip_hdr(skb)->tos);
 368         offset = ntohs(ip_hdr(skb)->frag_off);
 369         flags = offset & ~IP_OFFSET;
 370         offset &= IP_OFFSET;
 371         offset <<= 3;           /* offset is in 8-byte chunks */
 372         ihl = ip_hdrlen(skb);
 373
 374         /* Determine the position of this fragment. */
 375         end = offset + skb->len - skb_network_offset(skb) - ihl;
 376         err = -EINVAL;
 377
 378         /* Is this the final fragment? */
 379         if ((flags & IP_MF) == 0) {
 380                 /* If we already have some bits beyond end
 381                  * or have different end, the segment is corrupted.
 382                  */
 383                 if (end < qp->q.len ||
 384                     ((qp->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN) && end != qp->q.len))
 385                         goto err;
 386                 qp->q.flags |= INET_FRAG_LAST_IN;
 387                 qp->q.len = end;
 388         } else {
 389                 if (end&7) {
 390                         end &= ~7;
 391                         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY)
 392                                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 393                 }
 394                 if (end > qp->q.len) {
 395                         /* Some bits beyond end -> corruption. */
 396                         if (qp->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN)
 397                                 goto err;
 398                         qp->q.len = end;
 399                 }
 400         }
 401         if (end == offset)
 402                 goto err;
 403
 404         err = -ENOMEM;
 405         if (!pskb_pull(skb, skb_network_offset(skb) + ihl))
 406                 goto err;
 407
 408         err = pskb_trim_rcsum(skb, end - offset);
 409         if (err)
 410                 goto err;
 411
 412         /* Note : skb->rbnode and skb->dev share the same location. */
 413         dev = skb->dev;
 414         /* Makes sure compiler wont do silly aliasing games */
 415         barrier();
 416
 417         /* RFC5722, Section 4, amended by Errata ID : 3089
 418          *                          When reassembling an IPv6 datagram, if
 419          *   one or more its constituent fragments is determined to be an
 420          *   overlapping fragment, the entire datagram (and any constituent
 421          *   fragments) MUST be silently discarded.
 422          *
 423          * We do the same here for IPv4 (and increment an snmp counter).
 424          */
 425
 426         /* Find out where to put this fragment.  */
 427         prev_tail = qp->q.fragments_tail;
 428         if (!prev_tail)
 429                 ip4_frag_create_run(&qp->q, skb);  /* First fragment. */
 430         else if (prev_tail->ip_defrag_offset + prev_tail->len < end) {
 431                 /* This is the common case: skb goes to the end. */
 432                 /* Detect and discard overlaps. */
 433                 if (offset < prev_tail->ip_defrag_offset + prev_tail->len)
 434                         goto discard_qp;
 435                 if (offset == prev_tail->ip_defrag_offset + prev_tail->len)
 436                         ip4_frag_append_to_last_run(&qp->q, skb);
 437                 else
 438                         ip4_frag_create_run(&qp->q, skb);
 439         } else {
 440                 /* Binary search. Note that skb can become the first fragment,
 441                  * but not the last (covered above).
 442                  */
 443                 rbn = &qp->q.rb_fragments.rb_node;
 444                 do {
 445                         parent = *rbn;
 446                         skb1 = rb_to_skb(parent);
 447                         if (end <= skb1->ip_defrag_offset)
 448                                 rbn = &parent->rb_left;
 449                         else if (offset >= skb1->ip_defrag_offset +
 450                                                 FRAG_CB(skb1)->frag_run_len)
 451                                 rbn = &parent->rb_right;
 452                         else /* Found an overlap with skb1. */
 453                                 goto discard_qp;
 454                 } while (*rbn);
 455                 /* Here we have parent properly set, and rbn pointing to
 456                  * one of its NULL left/right children. Insert skb.
 457                  */
 458                 ip4_frag_init_run(skb);
 459                 rb_link_node(&skb->rbnode, parent, rbn);
 460                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &qp->q.rb_fragments);
 461         }
 462
 463         if (dev)
 464                 qp->iif = dev->ifindex;
 465         skb->ip_defrag_offset = offset;
 466
 467         qp->q.stamp = skb->tstamp;
 468         qp->q.meat += skb->len;
 469         qp->ecn |= ecn;
 470         add_frag_mem_limit(qp->q.net, skb->truesize);
 471         if (offset == 0)
 472                 qp->q.flags |= INET_FRAG_FIRST_IN;
 473
 474         fragsize = skb->len + ihl;
 475
 476         if (fragsize > qp->q.max_size)
 477                 qp->q.max_size = fragsize;
 478
 479         if (ip_hdr(skb)->frag_off & htons(IP_DF) &&
 480             fragsize > qp->max_df_size)
 481                 qp->max_df_size = fragsize;
 482
 483         if (qp->q.flags == (INET_FRAG_FIRST_IN | INET_FRAG_LAST_IN) &&
 484             qp->q.meat == qp->q.len) {
 485                 unsigned long orefdst = skb->_skb_refdst;
 486
 487                 skb->_skb_refdst = 0UL;
 488                 err = ip_frag_reasm(qp, skb, prev_tail, dev);
 489                 skb->_skb_refdst = orefdst;
 490                 return err;
 491         }
 492
 493         skb_dst_drop(skb);
 494         return -EINPROGRESS;
 495
 496 discard_qp:
 497         inet_frag_kill(&qp->q);
 498         err = -EINVAL;
 499         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASM_OVERLAPS);
 500 err:
 501         kfree_skb(skb);
 502         return err;
 503 }
 504
 505 /* Build a new IP datagram from all its fragments. */
 506 static int ip_frag_reasm(struct ipq *qp, struct sk_buff *skb,
 507                          struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev)
 508 {
 509         struct net *net = container_of(qp->q.net, struct net, ipv4.frags);
 510         struct iphdr *iph;
 511         struct sk_buff *fp, *head = skb_rb_first(&qp->q.rb_fragments);
 512         struct sk_buff **nextp; /* To build frag_list. */
 513         struct rb_node *rbn;
 514         int len;
 515         int ihlen;
 516         int err;
 517         u8 ecn;
 518
 519         ipq_kill(qp);
 520
 521         ecn = ip_frag_ecn_table[qp->ecn];
 522         if (unlikely(ecn == 0xff)) {
 523                 err = -EINVAL;
 524                 goto out_fail;
 525         }
 526         /* Make the one we just received the head. */
 527         if (head != skb) {
 528                 fp = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 529                 if (!fp)
 530                         goto out_nomem;
 531                 FRAG_CB(fp)->next_frag = FRAG_CB(skb)->next_frag;
 532                 if (RB_EMPTY_NODE(&skb->rbnode))
 533                         FRAG_CB(prev_tail)->next_frag = fp;
 534                 else
 535                         rb_replace_node(&skb->rbnode, &fp->rbnode,
 536                                         &qp->q.rb_fragments);
 537                 if (qp->q.fragments_tail == skb)
 538                         qp->q.fragments_tail = fp;
 539                 skb_morph(skb, head);
 540                 FRAG_CB(skb)->next_frag = FRAG_CB(head)->next_frag;
 541                 rb_replace_node(&head->rbnode, &skb->rbnode,
 542                                 &qp->q.rb_fragments);
 543                 consume_skb(head);
 544                 head = skb;
 545         }
 546
 547         WARN_ON(head->ip_defrag_offset != 0);
 548
 549         /* Allocate a new buffer for the datagram. */
 550         ihlen = ip_hdrlen(head);
 551         len = ihlen + qp->q.len;
 552
 553         err = -E2BIG;
 554         if (len > 65535)
 555                 goto out_oversize;
 556
 557         /* Head of list must not be cloned. */
 558         if (skb_unclone(head, GFP_ATOMIC))
 559                 goto out_nomem;
 560
 561         /* If the first fragment is fragmented itself, we split
 562          * it to two chunks: the first with data and paged part
 563          * and the second, holding only fragments. */
 564         if (skb_has_frag_list(head)) {
 565                 struct sk_buff *clone;
 566                 int i, plen = 0;
 567
 568                 clone = alloc_skb(0, GFP_ATOMIC);
 569                 if (!clone)
 570                         goto out_nomem;
 571                 skb_shinfo(clone)->frag_list = skb_shinfo(head)->frag_list;
 572                 skb_frag_list_init(head);
 573                 for (i = 0; i < skb_shinfo(head)->nr_frags; i++)
 574                         plen += skb_frag_size(&skb_shinfo(head)->frags[i]);
 575                 clone->len = clone->data_len = head->data_len - plen;
 576                 head->truesize += clone->truesize;
 577                 clone->csum = 0;
 578                 clone->ip_summed = head->ip_summed;
 579                 add_frag_mem_limit(qp->q.net, clone->truesize);
 580                 skb_shinfo(head)->frag_list = clone;
 581                 nextp = &clone->next;
 582         } else {
 583                 nextp = &skb_shinfo(head)->frag_list;
 584         }
 585
 586         skb_push(head, head->data - skb_network_header(head));
 587
 588         /* Traverse the tree in order, to build frag_list. */
 589         fp = FRAG_CB(head)->next_frag;
 590         rbn = rb_next(&head->rbnode);
 591         rb_erase(&head->rbnode, &qp->q.rb_fragments);
 592         while (rbn || fp) {
 593                 /* fp points to the next sk_buff in the current run;
 594                  * rbn points to the next run.
 595                  */
 596                 /* Go through the current run. */
 597                 while (fp) {
 598                         *nextp = fp;
 599                         nextp = &fp->next;
 600                         fp->prev = NULL;
 601                         memset(&fp->rbnode, 0, sizeof(fp->rbnode));
 602                         head->data_len += fp->len;
 603                         head->len += fp->len;
 604                         if (head->ip_summed != fp->ip_summed)
 605                                 head->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 606                         else if (head->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
 607                                 head->csum = csum_add(head->csum, fp->csum);
 608                         head->truesize += fp->truesize;
 609                         fp = FRAG_CB(fp)->next_frag;
 610                 }
 611                 /* Move to the next run. */
 612                 if (rbn) {
 613                         struct rb_node *rbnext = rb_next(rbn);
 614
 615                         fp = rb_to_skb(rbn);
 616                         rb_erase(rbn, &qp->q.rb_fragments);
 617                         rbn = rbnext;
 618                 }
 619         }
 620         sub_frag_mem_limit(qp->q.net, head->truesize);
 621
 622         *nextp = NULL;
 623         head->next = NULL;
 624         head->prev = NULL;
 625         head->dev = dev;
 626         head->tstamp = qp->q.stamp;
 627         IPCB(head)->frag_max_size = max(qp->max_df_size, qp->q.max_size);
 628
 629         iph = ip_hdr(head);
 630         iph->tot_len = htons(len);
 631         iph->tos |= ecn;
 632
 633         /* When we set IP_DF on a refragmented skb we must also force a
 634          * call to ip_fragment to avoid forwarding a DF-skb of size s while
 635          * original sender only sent fragments of size f (where f < s).
 636          *
 637          * We only set DF/IPSKB_FRAG_PMTU if such DF fragment was the largest
 638          * frag seen to avoid sending tiny DF-fragments in case skb was built
 639          * from one very small df-fragment and one large non-df frag.
 640          */
 641         if (qp->max_df_size == qp->q.max_size) {
 642                 IPCB(head)->flags |= IPSKB_FRAG_PMTU;
 643                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 644         } else {
 645                 iph->frag_off = 0;
 646         }
 647
 648         ip_send_check(iph);
 649
 650         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASMOKS);
 651         qp->q.fragments = NULL;
 652         qp->q.rb_fragments = RB_ROOT;
 653         qp->q.fragments_tail = NULL;
 654         qp->q.last_run_head = NULL;
 655         return 0;
 656
 657 out_nomem:
 658         net_dbg_ratelimited("queue_glue: no memory for gluing queue %p\n", qp);
 659         err = -ENOMEM;
 660         goto out_fail;
 661 out_oversize:
 662         net_info_ratelimited("Oversized IP packet from %pI4\n", &qp->q.key.v4.saddr);
 663 out_fail:
 664         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 665         return err;
 666 }
 667
 668 /* Process an incoming IP datagram fragment. */
 669 int ip_defrag(struct net *net, struct sk_buff *skb, u32 user)
 670 {
 671         struct net_device *dev = skb->dev ? : skb_dst(skb)->dev;
 672         int vif = l3mdev_master_ifindex_rcu(dev);
 673         struct ipq *qp;
 674
 675         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASMREQDS);
 676         skb_orphan(skb);
 677
 678         /* Lookup (or create) queue header */
 679         qp = ip_find(net, ip_hdr(skb), user, vif);
 680         if (qp) {
 681                 int ret;
 682
 683                 spin_lock(&qp->q.lock);
 684
 685                 ret = ip_frag_queue(qp, skb);
 686
 687                 spin_unlock(&qp->q.lock);
 688                 ipq_put(qp);
 689                 return ret;
 690         }
 691
 692         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 693         kfree_skb(skb);
 694         return -ENOMEM;
 695 }
 696 EXPORT_SYMBOL(ip_defrag);
 697
 698 struct sk_buff *ip_check_defrag(struct net *net, struct sk_buff *skb, u32 user)
 699 {
 700         struct iphdr iph;
 701         int netoff;
 702         u32 len;
 703
 704         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 705                 return skb;
 706
 707         netoff = skb_network_offset(skb);
 708
 709         if (skb_copy_bits(skb, netoff, &iph, sizeof(iph)) < 0)
 710                 return skb;
 711
 712         if (iph.ihl < 5 || iph.version != 4)
 713                 return skb;
 714
 715         len = ntohs(iph.tot_len);
 716         if (skb->len < netoff + len || len < (iph.ihl * 4))
 717                 return skb;
 718
 719         if (ip_is_fragment(&iph)) {
 720                 skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 721                 if (skb) {
 722                         if (!pskb_may_pull(skb, netoff + iph.ihl * 4))
 723                                 return skb;
 724                         if (pskb_trim_rcsum(skb, netoff + len))
 725                                 return skb;
 726                         memset(IPCB(skb), 0, sizeof(struct inet_skb_parm));
 727                         if (ip_defrag(net, skb, user))
 728                                 return NULL;
 729                         skb_clear_hash(skb);
 730                 }
 731         }
 732         return skb;
 733 }
 734 EXPORT_SYMBOL(ip_check_defrag);
 735
 736 unsigned int inet_frag_rbtree_purge(struct rb_root *root)
 737 {
 738         struct rb_node *p = rb_first(root);
 739         unsigned int sum = 0;
 740
 741         while (p) {
 742                 struct sk_buff *skb = rb_entry(p, struct sk_buff, rbnode);
 743
 744                 p = rb_next(p);
 745                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
 746                 while (skb) {
 747                         struct sk_buff *next = FRAG_CB(skb)->next_frag;
 748
 749                         sum += skb->truesize;
 750                         kfree_skb(skb);
 751                         skb = next;
 752                 }
 753         }
 754         return sum;
 755 }
 756 EXPORT_SYMBOL(inet_frag_rbtree_purge);
 757
 758 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 759 static int dist_min;
 760
 761 static struct ctl_table ip4_frags_ns_ctl_table[] = {
 762         {
 763                 .procname       = "ipfrag_high_thresh",
 764                 .data           = &init_net.ipv4.frags.high_thresh,
 765                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
 766                 .mode           = 0644,
 767                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
 768                 .extra1         = &init_net.ipv4.frags.low_thresh
 769         },
 770         {
 771                 .procname       = "ipfrag_low_thresh",
 772                 .data           = &init_net.ipv4.frags.low_thresh,
 773                 .maxlen         = sizeof(unsigned long),
 774                 .mode           = 0644,
 775                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
 776                 .extra2         = &init_net.ipv4.frags.high_thresh
 777         },
 778         {
 779                 .procname       = "ipfrag_time",
 780                 .data           = &init_net.ipv4.frags.timeout,
 781                 .maxlen         = sizeof(int),
 782                 .mode           = 0644,
 783                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
 784         },
 785         {
 786                 .procname       = "ipfrag_max_dist",
 787                 .data           = &init_net.ipv4.frags.max_dist,
 788                 .maxlen         = sizeof(int),
 789                 .mode           = 0644,
 790                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
 791                 .extra1         = &dist_min,
 792         },
 793         { }
 794 };
 795
 796 /* secret interval has been deprecated */
 797 static int ip4_frags_secret_interval_unused;
 798 static struct ctl_table ip4_frags_ctl_table[] = {
 799         {
 800                 .procname       = "ipfrag_secret_interval",
 801                 .data           = &ip4_frags_secret_interval_unused,
 802                 .maxlen         = sizeof(int),
 803                 .mode           = 0644,
 804                 .proc_handler   = proc_dointvec_jiffies,
 805         },
 806         { }
 807 };
 808
 809 static int __net_init ip4_frags_ns_ctl_register(struct net *net)
 810 {
 811         struct ctl_table *table;
 812         struct ctl_table_header *hdr;
 813
 814         table = ip4_frags_ns_ctl_table;
 815         if (!net_eq(net, &init_net)) {
 816                 table = kmemdup(table, sizeof(ip4_frags_ns_ctl_table), GFP_KERNEL);
 817                 if (!table)
 818                         goto err_alloc;
 819
 820                 table[0].data = &net->ipv4.frags.high_thresh;
 821                 table[0].extra1 = &net->ipv4.frags.low_thresh;
 822                 table[0].extra2 = &init_net.ipv4.frags.high_thresh;
 823                 table[1].data = &net->ipv4.frags.low_thresh;
 824                 table[1].extra2 = &net->ipv4.frags.high_thresh;
 825                 table[2].data = &net->ipv4.frags.timeout;
 826                 table[3].data = &net->ipv4.frags.max_dist;
 827         }
 828
 829         hdr = register_net_sysctl(net, "net/ipv4", table);
 830         if (!hdr)
 831                 goto err_reg;
 832
 833         net->ipv4.frags_hdr = hdr;
 834         return 0;
 835
 836 err_reg:
 837         if (!net_eq(net, &init_net))
 838                 kfree(table);
 839 err_alloc:
 840         return -ENOMEM;
 841 }
 842
 843 static void __net_exit ip4_frags_ns_ctl_unregister(struct net *net)
 844 {
 845         struct ctl_table *table;
 846
 847         table = net->ipv4.frags_hdr->ctl_table_arg;
 848         unregister_net_sysctl_table(net->ipv4.frags_hdr);
 849         kfree(table);
 850 }
 851
 852 static void __init ip4_frags_ctl_register(void)
 853 {
 854         register_net_sysctl(&init_net, "net/ipv4", ip4_frags_ctl_table);
 855 }
 856 #else
 857 static int ip4_frags_ns_ctl_register(struct net *net)
 858 {
 859         return 0;
 860 }
 861
 862 static void ip4_frags_ns_ctl_unregister(struct net *net)
 863 {
 864 }
 865
 866 static void __init ip4_frags_ctl_register(void)
 867 {
 868 }
 869 #endif
 870
 871 static int __net_init ipv4_frags_init_net(struct net *net)
 872 {
 873         int res;
 874
 875         /* Fragment cache limits.
 876          *
 877          * The fragment memory accounting code, (tries to) account for
 878          * the real memory usage, by measuring both the size of frag
 879          * queue struct (inet_frag_queue (ipv4:ipq/ipv6:frag_queue))
 880          * and the SKB's truesize.
 881          *
 882          * A 64K fragment consumes 129736 bytes (44*2944)+200
 883          * (1500 truesize == 2944, sizeof(struct ipq) == 200)
 884          *
 885          * We will commit 4MB at one time. Should we cross that limit
 886          * we will prune down to 3MB, making room for approx 8 big 64K
 887          * fragments 8x128k.
 888          */
 889         net->ipv4.frags.high_thresh = 4 * 1024 * 1024;
 890         net->ipv4.frags.low_thresh  = 3 * 1024 * 1024;
 891         /*
 892          * Important NOTE! Fragment queue must be destroyed before MSL expires.
 893          * RFC791 is wrong proposing to prolongate timer each fragment arrival
 894          * by TTL.
 895          */
 896         net->ipv4.frags.timeout = IP_FRAG_TIME;
 897
 898         net->ipv4.frags.max_dist = 64;
 899         net->ipv4.frags.f = &ip4_frags;
 900
 901         res = inet_frags_init_net(&net->ipv4.frags);
 902         if (res < 0)
 903                 return res;
 904         res = ip4_frags_ns_ctl_register(net);
 905         if (res < 0)
 906                 inet_frags_exit_net(&net->ipv4.frags);
 907         return res;
 908 }
 909
 910 static void __net_exit ipv4_frags_exit_net(struct net *net)
 911 {
 912         ip4_frags_ns_ctl_unregister(net);
 913         inet_frags_exit_net(&net->ipv4.frags);
 914 }
 915
 916 static struct pernet_operations ip4_frags_ops = {
 917         .init = ipv4_frags_init_net,
 918         .exit = ipv4_frags_exit_net,
 919 };
 920
 921
 922 static u32 ip4_key_hashfn(const void *data, u32 len, u32 seed)
 923 {
 924         return jhash2(data,
 925                       sizeof(struct frag_v4_compare_key) / sizeof(u32), seed);
 926 }
 927
 928 static u32 ip4_obj_hashfn(const void *data, u32 len, u32 seed)
 929 {
 930         const struct inet_frag_queue *fq = data;
 931
 932         return jhash2((const u32 *)&fq->key.v4,
 933                       sizeof(struct frag_v4_compare_key) / sizeof(u32), seed);
 934 }
 935
 936 static int ip4_obj_cmpfn(struct rhashtable_compare_arg *arg, const void *ptr)
 937 {
 938         const struct frag_v4_compare_key *key = arg->key;
 939         const struct inet_frag_queue *fq = ptr;
 940
 941         return !!memcmp(&fq->key, key, sizeof(*key));
 942 }
 943
 944 static const struct rhashtable_params ip4_rhash_params = {
 945         .head_offset            = offsetof(struct inet_frag_queue, node),
 946         .key_offset             = offsetof(struct inet_frag_queue, key),
 947         .key_len                = sizeof(struct frag_v4_compare_key),
 948         .hashfn                 = ip4_key_hashfn,
 949         .obj_hashfn             = ip4_obj_hashfn,
 950         .obj_cmpfn              = ip4_obj_cmpfn,
 951         .automatic_shrinking    = true,
 952 };
 953
 954 void __init ipfrag_init(void)
 955 {
 956         ip4_frags.constructor = ip4_frag_init;
 957         ip4_frags.destructor = ip4_frag_free;
 958         ip4_frags.qsize = sizeof(struct ipq);
 959         ip4_frags.frag_expire = ip_expire;
 960         ip4_frags.frags_cache_name = ip_frag_cache_name;
 961         ip4_frags.rhash_params = ip4_rhash_params;
 962         if (inet_frags_init(&ip4_frags))
 963                 panic("IP: failed to allocate ip4_frags cache\n");
 964         ip4_frags_ctl_register();
 965         register_pernet_subsys(&ip4_frags_ops);
 966 }