12874c5fdSThomas Gleixner // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
26fccab67SHerbert Xu /*
36fccab67SHerbert Xu * IP Payload Compression Protocol (IPComp) - RFC3173.
46fccab67SHerbert Xu *
56fccab67SHerbert Xu * Copyright (c) 2003 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
66fccab67SHerbert Xu * Copyright (c) 2003-2008 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
76fccab67SHerbert Xu *
86fccab67SHerbert Xu * Todo:
96fccab67SHerbert Xu * - Tunable compression parameters.
106fccab67SHerbert Xu * - Compression stats.
116fccab67SHerbert Xu * - Adaptive compression.
126fccab67SHerbert Xu */
136fccab67SHerbert Xu
146fccab67SHerbert Xu #include <linux/crypto.h>
156fccab67SHerbert Xu #include <linux/err.h>
166fccab67SHerbert Xu #include <linux/list.h>
176fccab67SHerbert Xu #include <linux/module.h>
186fccab67SHerbert Xu #include <linux/mutex.h>
196fccab67SHerbert Xu #include <linux/percpu.h>
205a0e3ad6STejun Heo #include <linux/slab.h>
216fccab67SHerbert Xu #include <linux/smp.h>
226fccab67SHerbert Xu #include <linux/vmalloc.h>
236fccab67SHerbert Xu #include <net/ip.h>
246fccab67SHerbert Xu #include <net/ipcomp.h>
256fccab67SHerbert Xu #include <net/xfrm.h>
266fccab67SHerbert Xu
276fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_tfms {
286fccab67SHerbert Xu struct list_head list;
297d720c3eSTejun Heo struct crypto_comp * __percpu *tfms;
306fccab67SHerbert Xu int users;
316fccab67SHerbert Xu };
326fccab67SHerbert Xu
336fccab67SHerbert Xu static DEFINE_MUTEX(ipcomp_resource_mutex);
347d720c3eSTejun Heo static void * __percpu *ipcomp_scratches;
356fccab67SHerbert Xu static int ipcomp_scratch_users;
366fccab67SHerbert Xu static LIST_HEAD(ipcomp_tfms_list);
376fccab67SHerbert Xu
ipcomp_decompress(struct xfrm_state * x,struct sk_buff * skb)386fccab67SHerbert Xu static int ipcomp_decompress(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
396fccab67SHerbert Xu {
406fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_data *ipcd = x->data;
416fccab67SHerbert Xu const int plen = skb->len;
426fccab67SHerbert Xu int dlen = IPCOMP_SCRATCH_SIZE;
436fccab67SHerbert Xu const u8 *start = skb->data;
44747b6708SSabrina Dubroca u8 *scratch = *this_cpu_ptr(ipcomp_scratches);
45747b6708SSabrina Dubroca struct crypto_comp *tfm = *this_cpu_ptr(ipcd->tfms);
466fccab67SHerbert Xu int err = crypto_comp_decompress(tfm, start, plen, scratch, &dlen);
477d7e5a60SHerbert Xu int len;
486fccab67SHerbert Xu
496fccab67SHerbert Xu if (err)
50747b6708SSabrina Dubroca return err;
516fccab67SHerbert Xu
52747b6708SSabrina Dubroca if (dlen < (plen + sizeof(struct ip_comp_hdr)))
53747b6708SSabrina Dubroca return -EINVAL;
546fccab67SHerbert Xu
557d7e5a60SHerbert Xu len = dlen - plen;
567d7e5a60SHerbert Xu if (len > skb_tailroom(skb))
577d7e5a60SHerbert Xu len = skb_tailroom(skb);
587d7e5a60SHerbert Xu
597d7e5a60SHerbert Xu __skb_put(skb, len);
607d7e5a60SHerbert Xu
617d7e5a60SHerbert Xu len += plen;
627d7e5a60SHerbert Xu skb_copy_to_linear_data(skb, scratch, len);
637d7e5a60SHerbert Xu
647d7e5a60SHerbert Xu while ((scratch += len, dlen -= len) > 0) {
657d7e5a60SHerbert Xu skb_frag_t *frag;
66804cf14eSIan Campbell struct page *page;
677d7e5a60SHerbert Xu
687d7e5a60SHerbert Xu if (WARN_ON(skb_shinfo(skb)->nr_frags >= MAX_SKB_FRAGS))
69747b6708SSabrina Dubroca return -EMSGSIZE;
706fccab67SHerbert Xu
717d7e5a60SHerbert Xu frag = skb_shinfo(skb)->frags + skb_shinfo(skb)->nr_frags;
72804cf14eSIan Campbell page = alloc_page(GFP_ATOMIC);
737d7e5a60SHerbert Xu
74804cf14eSIan Campbell if (!page)
75747b6708SSabrina Dubroca return -ENOMEM;
767d7e5a60SHerbert Xu
777d7e5a60SHerbert Xu len = PAGE_SIZE;
787d7e5a60SHerbert Xu if (dlen < len)
797d7e5a60SHerbert Xu len = dlen;
807d7e5a60SHerbert Xu
81*b51f4113SYunsheng Lin skb_frag_fill_page_desc(frag, page, 0, len);
82804cf14eSIan Campbell memcpy(skb_frag_address(frag), scratch, len);
83804cf14eSIan Campbell
847d7e5a60SHerbert Xu skb->truesize += len;
857d7e5a60SHerbert Xu skb->data_len += len;
867d7e5a60SHerbert Xu skb->len += len;
877d7e5a60SHerbert Xu
887d7e5a60SHerbert Xu skb_shinfo(skb)->nr_frags++;
897d7e5a60SHerbert Xu }
907d7e5a60SHerbert Xu
91747b6708SSabrina Dubroca return 0;
926fccab67SHerbert Xu }
936fccab67SHerbert Xu
ipcomp_input(struct xfrm_state * x,struct sk_buff * skb)946fccab67SHerbert Xu int ipcomp_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
956fccab67SHerbert Xu {
966fccab67SHerbert Xu int nexthdr;
976fccab67SHerbert Xu int err = -ENOMEM;
986fccab67SHerbert Xu struct ip_comp_hdr *ipch;
996fccab67SHerbert Xu
1006fccab67SHerbert Xu if (skb_linearize_cow(skb))
1016fccab67SHerbert Xu goto out;
1026fccab67SHerbert Xu
1036fccab67SHerbert Xu skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1046fccab67SHerbert Xu
1056fccab67SHerbert Xu /* Remove ipcomp header and decompress original payload */
1066fccab67SHerbert Xu ipch = (void *)skb->data;
1076fccab67SHerbert Xu nexthdr = ipch->nexthdr;
1086fccab67SHerbert Xu
1096fccab67SHerbert Xu skb->transport_header = skb->network_header + sizeof(*ipch);
1106fccab67SHerbert Xu __skb_pull(skb, sizeof(*ipch));
1116fccab67SHerbert Xu err = ipcomp_decompress(x, skb);
1126fccab67SHerbert Xu if (err)
1136fccab67SHerbert Xu goto out;
1146fccab67SHerbert Xu
1156fccab67SHerbert Xu err = nexthdr;
1166fccab67SHerbert Xu
1176fccab67SHerbert Xu out:
1186fccab67SHerbert Xu return err;
1196fccab67SHerbert Xu }
1206fccab67SHerbert Xu EXPORT_SYMBOL_GPL(ipcomp_input);
1216fccab67SHerbert Xu
ipcomp_compress(struct xfrm_state * x,struct sk_buff * skb)1226fccab67SHerbert Xu static int ipcomp_compress(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
1236fccab67SHerbert Xu {
1246fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_data *ipcd = x->data;
1256fccab67SHerbert Xu const int plen = skb->len;
1266fccab67SHerbert Xu int dlen = IPCOMP_SCRATCH_SIZE;
1276fccab67SHerbert Xu u8 *start = skb->data;
12812e35946SMichal Kubecek struct crypto_comp *tfm;
12912e35946SMichal Kubecek u8 *scratch;
1306fccab67SHerbert Xu int err;
1316fccab67SHerbert Xu
1326fccab67SHerbert Xu local_bh_disable();
13312e35946SMichal Kubecek scratch = *this_cpu_ptr(ipcomp_scratches);
13412e35946SMichal Kubecek tfm = *this_cpu_ptr(ipcd->tfms);
1356fccab67SHerbert Xu err = crypto_comp_compress(tfm, start, plen, scratch, &dlen);
1366fccab67SHerbert Xu if (err)
1376fccab67SHerbert Xu goto out;
1386fccab67SHerbert Xu
1396fccab67SHerbert Xu if ((dlen + sizeof(struct ip_comp_hdr)) >= plen) {
1406fccab67SHerbert Xu err = -EMSGSIZE;
1416fccab67SHerbert Xu goto out;
1426fccab67SHerbert Xu }
1436fccab67SHerbert Xu
1446fccab67SHerbert Xu memcpy(start + sizeof(struct ip_comp_hdr), scratch, dlen);
14512e35946SMichal Kubecek local_bh_enable();
1466fccab67SHerbert Xu
1476fccab67SHerbert Xu pskb_trim(skb, dlen + sizeof(struct ip_comp_hdr));
1486fccab67SHerbert Xu return 0;
1496fccab67SHerbert Xu
1506fccab67SHerbert Xu out:
15112e35946SMichal Kubecek local_bh_enable();
1526fccab67SHerbert Xu return err;
1536fccab67SHerbert Xu }
1546fccab67SHerbert Xu
ipcomp_output(struct xfrm_state * x,struct sk_buff * skb)1556fccab67SHerbert Xu int ipcomp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
1566fccab67SHerbert Xu {
1576fccab67SHerbert Xu int err;
1586fccab67SHerbert Xu struct ip_comp_hdr *ipch;
1596fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_data *ipcd = x->data;
1606fccab67SHerbert Xu
1616fccab67SHerbert Xu if (skb->len < ipcd->threshold) {
1626fccab67SHerbert Xu /* Don't bother compressing */
1636fccab67SHerbert Xu goto out_ok;
1646fccab67SHerbert Xu }
1656fccab67SHerbert Xu
1666fccab67SHerbert Xu if (skb_linearize_cow(skb))
1676fccab67SHerbert Xu goto out_ok;
1686fccab67SHerbert Xu
1696fccab67SHerbert Xu err = ipcomp_compress(x, skb);
1706fccab67SHerbert Xu
1716fccab67SHerbert Xu if (err) {
1726fccab67SHerbert Xu goto out_ok;
1736fccab67SHerbert Xu }
1746fccab67SHerbert Xu
1756fccab67SHerbert Xu /* Install ipcomp header, convert into ipcomp datagram. */
1766fccab67SHerbert Xu ipch = ip_comp_hdr(skb);
1776fccab67SHerbert Xu ipch->nexthdr = *skb_mac_header(skb);
1786fccab67SHerbert Xu ipch->flags = 0;
1796fccab67SHerbert Xu ipch->cpi = htons((u16 )ntohl(x->id.spi));
1806fccab67SHerbert Xu *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_COMP;
1816fccab67SHerbert Xu out_ok:
1826fccab67SHerbert Xu skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
1836fccab67SHerbert Xu return 0;
1846fccab67SHerbert Xu }
1856fccab67SHerbert Xu EXPORT_SYMBOL_GPL(ipcomp_output);
1866fccab67SHerbert Xu
ipcomp_free_scratches(void)1876fccab67SHerbert Xu static void ipcomp_free_scratches(void)
1886fccab67SHerbert Xu {
1896fccab67SHerbert Xu int i;
1907d720c3eSTejun Heo void * __percpu *scratches;
1916fccab67SHerbert Xu
1926fccab67SHerbert Xu if (--ipcomp_scratch_users)
1936fccab67SHerbert Xu return;
1946fccab67SHerbert Xu
1956fccab67SHerbert Xu scratches = ipcomp_scratches;
1966fccab67SHerbert Xu if (!scratches)
1976fccab67SHerbert Xu return;
1986fccab67SHerbert Xu
1996fccab67SHerbert Xu for_each_possible_cpu(i)
2006fccab67SHerbert Xu vfree(*per_cpu_ptr(scratches, i));
2016fccab67SHerbert Xu
2026fccab67SHerbert Xu free_percpu(scratches);
2038a04d2fcSKhalid Masum ipcomp_scratches = NULL;
2046fccab67SHerbert Xu }
2056fccab67SHerbert Xu
ipcomp_alloc_scratches(void)2067d720c3eSTejun Heo static void * __percpu *ipcomp_alloc_scratches(void)
2076fccab67SHerbert Xu {
2087d720c3eSTejun Heo void * __percpu *scratches;
2095cf4eb54SEric Dumazet int i;
2106fccab67SHerbert Xu
2116fccab67SHerbert Xu if (ipcomp_scratch_users++)
2126fccab67SHerbert Xu return ipcomp_scratches;
2136fccab67SHerbert Xu
2146fccab67SHerbert Xu scratches = alloc_percpu(void *);
2156fccab67SHerbert Xu if (!scratches)
2166fccab67SHerbert Xu return NULL;
2176fccab67SHerbert Xu
2186fccab67SHerbert Xu ipcomp_scratches = scratches;
2196fccab67SHerbert Xu
2206fccab67SHerbert Xu for_each_possible_cpu(i) {
2215cf4eb54SEric Dumazet void *scratch;
2225cf4eb54SEric Dumazet
2235cf4eb54SEric Dumazet scratch = vmalloc_node(IPCOMP_SCRATCH_SIZE, cpu_to_node(i));
2246fccab67SHerbert Xu if (!scratch)
2256fccab67SHerbert Xu return NULL;
2266fccab67SHerbert Xu *per_cpu_ptr(scratches, i) = scratch;
2276fccab67SHerbert Xu }
2286fccab67SHerbert Xu
2296fccab67SHerbert Xu return scratches;
2306fccab67SHerbert Xu }
2316fccab67SHerbert Xu
ipcomp_free_tfms(struct crypto_comp * __percpu * tfms)2327d720c3eSTejun Heo static void ipcomp_free_tfms(struct crypto_comp * __percpu *tfms)
2336fccab67SHerbert Xu {
2346fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_tfms *pos;
2356fccab67SHerbert Xu int cpu;
2366fccab67SHerbert Xu
2376fccab67SHerbert Xu list_for_each_entry(pos, &ipcomp_tfms_list, list) {
2386fccab67SHerbert Xu if (pos->tfms == tfms)
2396fccab67SHerbert Xu break;
2406fccab67SHerbert Xu }
2416fccab67SHerbert Xu
242480e93e1SHarshvardhan Jha WARN_ON(list_entry_is_head(pos, &ipcomp_tfms_list, list));
2436fccab67SHerbert Xu
2446fccab67SHerbert Xu if (--pos->users)
2456fccab67SHerbert Xu return;
2466fccab67SHerbert Xu
2476fccab67SHerbert Xu list_del(&pos->list);
2486fccab67SHerbert Xu kfree(pos);
2496fccab67SHerbert Xu
2506fccab67SHerbert Xu if (!tfms)
2516fccab67SHerbert Xu return;
2526fccab67SHerbert Xu
2536fccab67SHerbert Xu for_each_possible_cpu(cpu) {
2546fccab67SHerbert Xu struct crypto_comp *tfm = *per_cpu_ptr(tfms, cpu);
2556fccab67SHerbert Xu crypto_free_comp(tfm);
2566fccab67SHerbert Xu }
2576fccab67SHerbert Xu free_percpu(tfms);
2586fccab67SHerbert Xu }
2596fccab67SHerbert Xu
ipcomp_alloc_tfms(const char * alg_name)2607d720c3eSTejun Heo static struct crypto_comp * __percpu *ipcomp_alloc_tfms(const char *alg_name)
2616fccab67SHerbert Xu {
2626fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_tfms *pos;
2637d720c3eSTejun Heo struct crypto_comp * __percpu *tfms;
2646fccab67SHerbert Xu int cpu;
2656fccab67SHerbert Xu
2666fccab67SHerbert Xu
2676fccab67SHerbert Xu list_for_each_entry(pos, &ipcomp_tfms_list, list) {
2686fccab67SHerbert Xu struct crypto_comp *tfm;
2696fccab67SHerbert Xu
270f7c83bcbSShan Wei /* This can be any valid CPU ID so we don't need locking. */
2710dcd7876SGreg Hackmann tfm = this_cpu_read(*pos->tfms);
2726fccab67SHerbert Xu
2736fccab67SHerbert Xu if (!strcmp(crypto_comp_name(tfm), alg_name)) {
2746fccab67SHerbert Xu pos->users++;
275f7c83bcbSShan Wei return pos->tfms;
2766fccab67SHerbert Xu }
2776fccab67SHerbert Xu }
2786fccab67SHerbert Xu
2796fccab67SHerbert Xu pos = kmalloc(sizeof(*pos), GFP_KERNEL);
2806fccab67SHerbert Xu if (!pos)
2816fccab67SHerbert Xu return NULL;
2826fccab67SHerbert Xu
2836fccab67SHerbert Xu pos->users = 1;
2846fccab67SHerbert Xu INIT_LIST_HEAD(&pos->list);
2856fccab67SHerbert Xu list_add(&pos->list, &ipcomp_tfms_list);
2866fccab67SHerbert Xu
2876fccab67SHerbert Xu pos->tfms = tfms = alloc_percpu(struct crypto_comp *);
2886fccab67SHerbert Xu if (!tfms)
2896fccab67SHerbert Xu goto error;
2906fccab67SHerbert Xu
2916fccab67SHerbert Xu for_each_possible_cpu(cpu) {
2926fccab67SHerbert Xu struct crypto_comp *tfm = crypto_alloc_comp(alg_name, 0,
2936fccab67SHerbert Xu CRYPTO_ALG_ASYNC);
2946fccab67SHerbert Xu if (IS_ERR(tfm))
2956fccab67SHerbert Xu goto error;
2966fccab67SHerbert Xu *per_cpu_ptr(tfms, cpu) = tfm;
2976fccab67SHerbert Xu }
2986fccab67SHerbert Xu
2996fccab67SHerbert Xu return tfms;
3006fccab67SHerbert Xu
3016fccab67SHerbert Xu error:
3026fccab67SHerbert Xu ipcomp_free_tfms(tfms);
3036fccab67SHerbert Xu return NULL;
3046fccab67SHerbert Xu }
3056fccab67SHerbert Xu
ipcomp_free_data(struct ipcomp_data * ipcd)3066fccab67SHerbert Xu static void ipcomp_free_data(struct ipcomp_data *ipcd)
3076fccab67SHerbert Xu {
3086fccab67SHerbert Xu if (ipcd->tfms)
3096fccab67SHerbert Xu ipcomp_free_tfms(ipcd->tfms);
3106fccab67SHerbert Xu ipcomp_free_scratches();
3116fccab67SHerbert Xu }
3126fccab67SHerbert Xu
ipcomp_destroy(struct xfrm_state * x)3136fccab67SHerbert Xu void ipcomp_destroy(struct xfrm_state *x)
3146fccab67SHerbert Xu {
3156fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_data *ipcd = x->data;
3166fccab67SHerbert Xu if (!ipcd)
3176fccab67SHerbert Xu return;
3186fccab67SHerbert Xu xfrm_state_delete_tunnel(x);
3196fccab67SHerbert Xu mutex_lock(&ipcomp_resource_mutex);
3206fccab67SHerbert Xu ipcomp_free_data(ipcd);
3216fccab67SHerbert Xu mutex_unlock(&ipcomp_resource_mutex);
3226fccab67SHerbert Xu kfree(ipcd);
3236fccab67SHerbert Xu }
3246fccab67SHerbert Xu EXPORT_SYMBOL_GPL(ipcomp_destroy);
3256fccab67SHerbert Xu
ipcomp_init_state(struct xfrm_state * x,struct netlink_ext_ack * extack)3266ee55320SSabrina Dubroca int ipcomp_init_state(struct xfrm_state *x, struct netlink_ext_ack *extack)
3276fccab67SHerbert Xu {
3286fccab67SHerbert Xu int err;
3296fccab67SHerbert Xu struct ipcomp_data *ipcd;
3306fccab67SHerbert Xu struct xfrm_algo_desc *calg_desc;
3316fccab67SHerbert Xu
3326fccab67SHerbert Xu err = -EINVAL;
3336ee55320SSabrina Dubroca if (!x->calg) {
3346ee55320SSabrina Dubroca NL_SET_ERR_MSG(extack, "Missing required compression algorithm");
3356fccab67SHerbert Xu goto out;
3366ee55320SSabrina Dubroca }
3376fccab67SHerbert Xu
3386ee55320SSabrina Dubroca if (x->encap) {
3396ee55320SSabrina Dubroca NL_SET_ERR_MSG(extack, "IPComp is not compatible with encapsulation");
3406fccab67SHerbert Xu goto out;
3416ee55320SSabrina Dubroca }
3426fccab67SHerbert Xu
3436fccab67SHerbert Xu err = -ENOMEM;
3446fccab67SHerbert Xu ipcd = kzalloc(sizeof(*ipcd), GFP_KERNEL);
3456fccab67SHerbert Xu if (!ipcd)
3466fccab67SHerbert Xu goto out;
3476fccab67SHerbert Xu
3486fccab67SHerbert Xu mutex_lock(&ipcomp_resource_mutex);
3496fccab67SHerbert Xu if (!ipcomp_alloc_scratches())
3506fccab67SHerbert Xu goto error;
3516fccab67SHerbert Xu
3526fccab67SHerbert Xu ipcd->tfms = ipcomp_alloc_tfms(x->calg->alg_name);
3536fccab67SHerbert Xu if (!ipcd->tfms)
3546fccab67SHerbert Xu goto error;
3556fccab67SHerbert Xu mutex_unlock(&ipcomp_resource_mutex);
3566fccab67SHerbert Xu
3576fccab67SHerbert Xu calg_desc = xfrm_calg_get_byname(x->calg->alg_name, 0);
3586fccab67SHerbert Xu BUG_ON(!calg_desc);
3596fccab67SHerbert Xu ipcd->threshold = calg_desc->uinfo.comp.threshold;
3606fccab67SHerbert Xu x->data = ipcd;
3616fccab67SHerbert Xu err = 0;
3626fccab67SHerbert Xu out:
3636fccab67SHerbert Xu return err;
3646fccab67SHerbert Xu
3656fccab67SHerbert Xu error:
3666fccab67SHerbert Xu ipcomp_free_data(ipcd);
3676fccab67SHerbert Xu mutex_unlock(&ipcomp_resource_mutex);
3686fccab67SHerbert Xu kfree(ipcd);
3696fccab67SHerbert Xu goto out;
3706fccab67SHerbert Xu }
3716fccab67SHerbert Xu EXPORT_SYMBOL_GPL(ipcomp_init_state);
3726fccab67SHerbert Xu
3736fccab67SHerbert Xu MODULE_LICENSE("GPL");
3746fccab67SHerbert Xu MODULE_DESCRIPTION("IP Payload Compression Protocol (IPComp) - RFC3173");
3756fccab67SHerbert Xu MODULE_AUTHOR("James Morris <jmorris@intercode.com.au>");
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