// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * IPv6 fragment reassembly
 * Linux INET6 implementation
 *
 * Authors:
 * Pedro Roque <roque@di.fc.ul.pt>
 *
 * Based on: net/ipv4/ip_fragment.c
 */

/*
 * Fixes:
 * Andi Kleen Make it work with multiple hosts.
 * More RFC compliance.
 *
 *      Horst von Brand Add missing #include <linux/string.h>
 * Alexey Kuznetsov SMP races, threading, cleanup.
 * Patrick McHardy LRU queue of frag heads for evictor.
 * Mitsuru KANDA @USAGI Register inet6_protocol{}.
 * David Stevens and
 * YOSHIFUJI,H. @USAGI Always remove fragment header to
 * calculate ICV correctly.
 */

#define pr_fmt(fmt) "IPv6: " fmt

#include <linux/errno.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/socket.h>
#include <linux/sockios.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/in6.h>
#include <linux/ipv6.h>
#include <linux/icmpv6.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/jhash.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/tcp.h>
#include <linux/udp.h>

#include <net/sock.h>
#include <net/snmp.h>

#include <net/ipv6.h>
#include <net/ip6_route.h>
#include <net/protocol.h>
#include <net/transp_v6.h>
#include <net/rawv6.h>
#include <net/ndisc.h>
#include <net/addrconf.h>
#include <net/ipv6_frag.h>
#include <net/inet_ecn.h>

static const char ip6_frag_cache_name[] = "ip6-frags";

static u8 ip6_frag_ecn(const struct ipv6hdr *ipv6h)
{
 return 1 << (ipv6_get_dsfield(ipv6h) & INET_ECN_MASK);
}

static struct inet_frags ip6_frags;

static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
     struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev,
     int *refs);

static void ip6_frag_expire(struct timer_list *t)
{
 struct inet_frag_queue *frag = timer_container_of(frag, t, timer);
 struct frag_queue *fq;

 fq = container_of(frag, struct frag_queue, q);

 ip6frag_expire_frag_queue(fq->q.fqdir->net, fq);
}

static struct frag_queue *
fq_find(struct net *net, __be32 id, const struct ipv6hdr *hdr, int iif)
{
 struct frag_v6_compare_key key = {
  .id = id,
  .saddr = hdr->saddr,
  .daddr = hdr->daddr,
  .user = IP6_DEFRAG_LOCAL_DELIVER,
  .iif = iif,
 };
 struct inet_frag_queue *q;

 if (!(ipv6_addr_type(&hdr->daddr) & (IPV6_ADDR_MULTICAST |
         IPV6_ADDR_LINKLOCAL)))
  key.iif = 0;

 q = inet_frag_find(net->ipv6.fqdir, &key);
 if (!q)
  return NULL;

 return container_of(q, struct frag_queue, q);
}

static int ip6_frag_queue(struct net *net,
     struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
     struct frag_hdr *fhdr, int nhoff,
     u32 *prob_offset, int *refs)
{
 int offset, end, fragsize;
 struct sk_buff *prev_tail;
 struct net_device *dev;
 int err = -ENOENT;
 SKB_DR(reason);
 u8 ecn;

 /* If reassembly is already done, @skb must be a duplicate frag. */
 if (fq->q.flags & INET_FRAG_COMPLETE) {
  SKB_DR_SET(reason, DUP_FRAG);
  goto err;
 }

 err = -EINVAL;
 offset = ntohs(fhdr->frag_off) & ~0x7;
 end = offset + (ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len) -
   ((u8 *)(fhdr + 1) - (u8 *)(ipv6_hdr(skb) + 1)));

 if ((unsigned int)end > IPV6_MAXPLEN) {
  *prob_offset = (u8 *)&fhdr->frag_off - skb_network_header(skb);
  /* note that if prob_offset is set, the skb is freed elsewhere,
 * we do not free it here.
 */
  return -1;
 }

 ecn = ip6_frag_ecn(ipv6_hdr(skb));

 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
  const unsigned char *nh = skb_network_header(skb);
  skb->csum = csum_sub(skb->csum,
         csum_partial(nh, (u8 *)(fhdr + 1) - nh,
        0));
 }

 /* Is this the final fragment? */
 if (!(fhdr->frag_off & htons(IP6_MF))) {
  /* If we already have some bits beyond end
 * or have different end, the segment is corrupted.
 */
  if (end < fq->q.len ||
      ((fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN) && end != fq->q.len))
   goto discard_fq;
  fq->q.flags |= INET_FRAG_LAST_IN;
  fq->q.len = end;
 } else {
  /* Check if the fragment is rounded to 8 bytes.
 * Required by the RFC.
 */
  if (end & 0x7) {
   /* RFC2460 says always send parameter problem in
 * this case. -DaveM
 */
   *prob_offset = offsetof(struct ipv6hdr, payload_len);
   return -1;
  }
  if (end > fq->q.len) {
   /* Some bits beyond end -> corruption. */
   if (fq->q.flags & INET_FRAG_LAST_IN)
    goto discard_fq;
   fq->q.len = end;
  }
 }

 if (end == offset)
  goto discard_fq;

 err = -ENOMEM;
 /* Point into the IP datagram 'data' part. */
 if (!pskb_pull(skb, (u8 *) (fhdr + 1) - skb->data))
  goto discard_fq;

 err = pskb_trim_rcsum(skb, end - offset);
 if (err)
  goto discard_fq;

 /* Note : skb->rbnode and skb->dev share the same location. */
 dev = skb->dev;
 /* Makes sure compiler wont do silly aliasing games */
 barrier();

 prev_tail = fq->q.fragments_tail;
 err = inet_frag_queue_insert(&fq->q, skb, offset, end);
 if (err)
  goto insert_error;

 if (dev)
  fq->iif = dev->ifindex;

 fq->q.stamp = skb->tstamp;
 fq->q.tstamp_type = skb->tstamp_type;
 fq->q.meat += skb->len;
 fq->ecn |= ecn;
 add_frag_mem_limit(fq->q.fqdir, skb->truesize);

 fragsize = -skb_network_offset(skb) + skb->len;
 if (fragsize > fq->q.max_size)
  fq->q.max_size = fragsize;

 /* The first fragment.
 * nhoffset is obtained from the first fragment, of course.
 */
 if (offset == 0) {
  fq->nhoffset = nhoff;
  fq->q.flags |= INET_FRAG_FIRST_IN;
 }

 if (fq->q.flags == (INET_FRAG_FIRST_IN | INET_FRAG_LAST_IN) &&
     fq->q.meat == fq->q.len) {
  unsigned long orefdst = skb->_skb_refdst;

  skb->_skb_refdst = 0UL;
  err = ip6_frag_reasm(fq, skb, prev_tail, dev, refs);
  skb->_skb_refdst = orefdst;
  return err;
 }

 skb_dst_drop(skb);
 return -EINPROGRESS;

insert_error:
 if (err == IPFRAG_DUP) {
  SKB_DR_SET(reason, DUP_FRAG);
  err = -EINVAL;
  goto err;
 }
 err = -EINVAL;
 __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
   IPSTATS_MIB_REASM_OVERLAPS);
discard_fq:
 inet_frag_kill(&fq->q, refs);
 __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)),
   IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
err:
 kfree_skb_reason(skb, reason);
 return err;
}

/*
 * Check if this packet is complete.
 *
 * It is called with locked fq, and caller must check that
 * queue is eligible for reassembly i.e. it is not COMPLETE,
 * the last and the first frames arrived and all the bits are here.
 */
static int ip6_frag_reasm(struct frag_queue *fq, struct sk_buff *skb,
     struct sk_buff *prev_tail, struct net_device *dev,
     int *refs)
{
 struct net *net = fq->q.fqdir->net;
 unsigned int nhoff;
 void *reasm_data;
 int payload_len;
 u8 ecn;

 inet_frag_kill(&fq->q, refs);

 ecn = ip_frag_ecn_table[fq->ecn];
 if (unlikely(ecn == 0xff))
  goto out_fail;

 reasm_data = inet_frag_reasm_prepare(&fq->q, skb, prev_tail);
 if (!reasm_data)
  goto out_oom;

 payload_len = -skb_network_offset(skb) -
         sizeof(struct ipv6hdr) + fq->q.len -
         sizeof(struct frag_hdr);
 if (payload_len > IPV6_MAXPLEN)
  goto out_oversize;

 /* We have to remove fragment header from datagram and to relocate
 * header in order to calculate ICV correctly. */
 nhoff = fq->nhoffset;
 skb_network_header(skb)[nhoff] = skb_transport_header(skb)[0];
 memmove(skb->head + sizeof(struct frag_hdr), skb->head,
  (skb->data - skb->head) - sizeof(struct frag_hdr));
 if (skb_mac_header_was_set(skb))
  skb->mac_header += sizeof(struct frag_hdr);
 skb->network_header += sizeof(struct frag_hdr);

 skb_reset_transport_header(skb);

 inet_frag_reasm_finish(&fq->q, skb, reasm_data, true);

 skb->dev = dev;
 ipv6_hdr(skb)->payload_len = htons(payload_len);
 ipv6_change_dsfield(ipv6_hdr(skb), 0xff, ecn);
 IP6CB(skb)->nhoff = nhoff;
 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
 IP6CB(skb)->frag_max_size = fq->q.max_size;

 /* Yes, and fold redundant checksum back. 8) */
 skb_postpush_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
      skb_network_header_len(skb));

 __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_stats_get(dev, skb), IPSTATS_MIB_REASMOKS);
 fq->q.rb_fragments = RB_ROOT;
 fq->q.fragments_tail = NULL;
 fq->q.last_run_head = NULL;
 return 1;

out_oversize:
 net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: payload len = %d\n", payload_len);
 goto out_fail;
out_oom:
 net_dbg_ratelimited("ip6_frag_reasm: no memory for reassembly\n");
out_fail:
 __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_stats_get(dev, skb), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 inet_frag_kill(&fq->q, refs);
 return -1;
}

static int ipv6_frag_rcv(struct sk_buff *skb)
{
 const struct ipv6hdr *hdr = ipv6_hdr(skb);
 struct net *net = skb_dst_dev_net(skb);
 struct frag_hdr *fhdr;
 struct frag_queue *fq;
 u8 nexthdr;
 int iif;

 if (IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_FRAGMENTED)
  goto fail_hdr;

 __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMREQDS);

 /* Jumbo payload inhibits frag. header */
 if (hdr->payload_len == 0)
  goto fail_hdr;

 if (!pskb_may_pull(skb, (skb_transport_offset(skb) +
     sizeof(struct frag_hdr))))
  goto fail_hdr;

 hdr = ipv6_hdr(skb);
 fhdr = (struct frag_hdr *)skb_transport_header(skb);

 if (!(fhdr->frag_off & htons(IP6_OFFSET | IP6_MF))) {
  /* It is not a fragmented frame */
  skb->transport_header += sizeof(struct frag_hdr);
  __IP6_INC_STATS(net,
    ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMOKS);

  IP6CB(skb)->nhoff = (u8 *)fhdr - skb_network_header(skb);
  IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_FRAGMENTED;
  IP6CB(skb)->frag_max_size = ntohs(hdr->payload_len) +
         sizeof(struct ipv6hdr);
  return 1;
 }

 /* RFC 8200, Section 4.5 Fragment Header:
 * If the first fragment does not include all headers through an
 * Upper-Layer header, then that fragment should be discarded and
 * an ICMP Parameter Problem, Code 3, message should be sent to
 * the source of the fragment, with the Pointer field set to zero.
 */
 nexthdr = hdr->nexthdr;
 if (ipv6frag_thdr_truncated(skb, skb_network_offset(skb) + sizeof(struct ipv6hdr), &nexthdr))&nbsp;{
  __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
    IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
  icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_INCOMP, 0);
  return -1;
 }

 iif = skb->dev ? skb->dev->ifindex : 0;
 rcu_read_lock();
 fq = fq_find(net, fhdr->identification, hdr, iif);
 if (fq) {
  u32 prob_offset = 0;
  int ret, refs = 0;

  spin_lock(&fq->q.lock);

  fq->iif = iif;
  ret = ip6_frag_queue(net, fq, skb, fhdr, IP6CB(skb)->nhoff,
         &prob_offset, &refs);

  spin_unlock(&fq->q.lock);
  rcu_read_unlock();
  inet_frag_putn(&fq->q, refs);
  if (prob_offset) {
   __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
     IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
   /* icmpv6_param_prob() calls kfree_skb(skb) */
   icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, prob_offset);
  }
  return ret;
 }
 rcu_read_unlock();

 __IP6_INC_STATS(net, ip6_dst_idev(skb_dst(skb)), IPSTATS_MIB_REASMFAILS);
 kfree_skb(skb);
 return -1;

fail_hdr:
 __IP6_INC_STATS(net, __in6_dev_get_safely(skb->dev),
   IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 icmpv6_param_prob(skb, ICMPV6_HDR_FIELD, skb_network_header_len(skb));
 return -1;
}

static const struct inet6_protocol frag_protocol = {
 .handler = ipv6_frag_rcv,
 .flags  = INET6_PROTO_NOPOLICY,
};

#ifdef CONFIG_SYSCTL

static struct ctl_table ip6_frags_ns_ctl_table[] = {
 {
  .procname = "ip6frag_high_thresh",
  .maxlen  = sizeof(unsigned long),
  .mode  = 0644,
  .proc_handler = proc_doulongvec_minmax,
 },
 {
  .procname = "ip6frag_low_thresh",
  .maxlen  = sizeof(unsigned long),
  .mode  = 0644,
  .proc_handler = proc_doulongvec_minmax,
 },
 {
  .procname = "ip6frag_time",
  .maxlen  = sizeof(int),
  .mode  = 0644,
  .proc_handler = proc_dointvec_jiffies,
 },
};

/* secret interval has been deprecated */
static int ip6_frags_secret_interval_unused;
static struct ctl_table ip6_frags_ctl_table[] = {
 {
  .procname = "ip6frag_secret_interval",
  .data  = &ip6_frags_secret_interval_unused,
  .maxlen  = sizeof(int),
  .mode  = 0644,
  .proc_handler = proc_dointvec_jiffies,
 },
};

static int __net_init ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
{
 struct ctl_table *table;
 struct ctl_table_header *hdr;

 table = ip6_frags_ns_ctl_table;
 if (!net_eq(net, &init_net)) {
  table = kmemdup(table, sizeof(ip6_frags_ns_ctl_table), GFP_KERNEL);
  if (!table)
   goto err_alloc;

 }
 table[0].data = &net->ipv6.fqdir->high_thresh;
 table[0].extra1 = &net->ipv6.fqdir->low_thresh;
 table[1].data = &net->ipv6.fqdir->low_thresh;
 table[1].extra2 = &net->ipv6.fqdir->high_thresh;
 table[2].data = &net->ipv6.fqdir->timeout;

 hdr = register_net_sysctl_sz(net, "net/ipv6", table,
         ARRAY_SIZE(ip6_frags_ns_ctl_table));
 if (!hdr)
  goto err_reg;

 net->ipv6.sysctl.frags_hdr = hdr;
 return 0;

err_reg:
 if (!net_eq(net, &init_net))
  kfree(table);
err_alloc:
 return -ENOMEM;
}

static void __net_exit ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
{
 const struct ctl_table *table;

 table = net->ipv6.sysctl.frags_hdr->ctl_table_arg;
 unregister_net_sysctl_table(net->ipv6.sysctl.frags_hdr);
 if (!net_eq(net, &init_net))
  kfree(table);
}

static struct ctl_table_header *ip6_ctl_header;

static int ip6_frags_sysctl_register(void)
{
 ip6_ctl_header = register_net_sysctl(&init_net, "net/ipv6",
   ip6_frags_ctl_table);
 return ip6_ctl_header == NULL ? -ENOMEM : 0;
}

static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
{
 unregister_net_sysctl_table(ip6_ctl_header);
}
#else
static int ip6_frags_ns_sysctl_register(struct net *net)
{
 return 0;
}

static void ip6_frags_ns_sysctl_unregister(struct net *net)
{
}

static int ip6_frags_sysctl_register(void)
{
 return 0;
}

static void ip6_frags_sysctl_unregister(void)
{
}
#endif

static int __net_init ipv6_frags_init_net(struct net *net)
{
 int res;

 res = fqdir_init(&net->ipv6.fqdir, &ip6_frags, net);
 if (res < 0)
  return res;

 net->ipv6.fqdir->high_thresh = IPV6_FRAG_HIGH_THRESH;
 net->ipv6.fqdir->low_thresh = IPV6_FRAG_LOW_THRESH;
 net->ipv6.fqdir->timeout = IPV6_FRAG_TIMEOUT;

 res = ip6_frags_ns_sysctl_register(net);
 if (res < 0)
  fqdir_exit(net->ipv6.fqdir);
 return res;
}

static void __net_exit ipv6_frags_pre_exit_net(struct net *net)
{
 fqdir_pre_exit(net->ipv6.fqdir);
}

static void __net_exit ipv6_frags_exit_net(struct net *net)
{
 ip6_frags_ns_sysctl_unregister(net);
 fqdir_exit(net->ipv6.fqdir);
}

static struct pernet_operations ip6_frags_ops = {
 .init  = ipv6_frags_init_net,
 .pre_exit = ipv6_frags_pre_exit_net,
 .exit  = ipv6_frags_exit_net,
};

static const struct rhashtable_params ip6_rhash_params = {
 .head_offset  = offsetof(struct inet_frag_queue, node),
 .hashfn   = ip6frag_key_hashfn,
 .obj_hashfn  = ip6frag_obj_hashfn,
 .obj_cmpfn  = ip6frag_obj_cmpfn,
 .automatic_shrinking = true,
};

int __init ipv6_frag_init(void)
{
 int ret;

 ip6_frags.constructor = ip6frag_init;
 ip6_frags.destructor = NULL;
 ip6_frags.qsize = sizeof(struct frag_queue);
 ip6_frags.frag_expire = ip6_frag_expire;
 ip6_frags.frags_cache_name = ip6_frag_cache_name;
 ip6_frags.rhash_params = ip6_rhash_params;
 ret = inet_frags_init(&ip6_frags);
 if (ret)
  goto out;

 ret = inet6_add_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 if (ret)
  goto err_protocol;

 ret = ip6_frags_sysctl_register();
 if (ret)
  goto err_sysctl;

 ret = register_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
 if (ret)
  goto err_pernet;

out:
 return ret;

err_pernet:
 ip6_frags_sysctl_unregister();
err_sysctl:
 inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
err_protocol:
 inet_frags_fini(&ip6_frags);
 goto out;
}

void ipv6_frag_exit(void)
{
 ip6_frags_sysctl_unregister();
 unregister_pernet_subsys(&ip6_frags_ops);
 inet6_del_protocol(&frag_protocol, IPPROTO_FRAGMENT);
 inet_frags_fini(&ip6_frags);
}