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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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>"); 376