sys/netinet6/frag6.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * $FreeBSD$
  30  */
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/mbuf.h>
  36 #include <sys/domain.h>
  37 #include <sys/protosw.h>
  38 #include <sys/socket.h>
  39 #include <sys/errno.h>
  40 #include <sys/time.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/syslog.h>
  43
  44 #include <net/if.h>
  45 #include <net/route.h>
  46
  47 #include <netinet/in.h>
  48 #include <netinet/in_var.h>
  49 #include <netinet6/ip6.h>
  50 #include <netinet6/ip6_var.h>
  51 #include <netinet6/icmp6.h>
  52
  53 #include <net/net_osdep.h>
  54
  55 /*
  56  * Define it to get a correct behavior on per-interface statistics.
  57  * You will need to perform an extra routing table lookup, per fragment,
  58  * to do it.  This may, or may not be, a performance hit.
  59  */
  60 #define IN6_IFSTAT_STRICT
  61
  62 static void     frag6_enq __P((struct ip6asfrag *, struct ip6asfrag *));
  63 static void     frag6_deq __P((struct ip6asfrag *));
  64 static void     frag6_insque __P((struct ip6q *, struct ip6q *));
  65 static void     frag6_remque __P((struct ip6q *));
  66 static void     frag6_freef __P((struct ip6q *));
  67
  68 int     frag6_doing_reass;
  69 u_int   frag6_nfragpackets;
  70 struct  ip6q    ip6q;   /* ip6 reassemble queue */
  71
  72 #if !defined(M_FTABLE)
  73 MALLOC_DEFINE(M_FTABLE, "fragment", "fragment reassembly header");
  74 #endif
  75
  76 /*
  77  * Initialise reassembly queue and fragment identifier.
  78  */
  79 void
  80 frag6_init()
  81 {
  82         struct timeval tv;
  83
  84         /*
  85          * in many cases, random() here does NOT return random number
  86          * as initialization during bootstrap time occur in fixed order.
  87          */
  88         microtime(&tv);
  89         ip6q.ip6q_next = ip6q.ip6q_prev = &ip6q;
  90         ip6_id = random() ^ tv.tv_usec;
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Fragment input
  95  */
  96 int
  97 frag6_input(mp, offp, proto)
  98         struct mbuf **mp;
  99         int *offp, proto;
 100 {
 101         struct mbuf *m = *mp, *t;
 102         struct ip6_hdr *ip6;
 103         struct ip6_frag *ip6f;
 104         struct ip6q *q6;
 105         struct ip6asfrag *af6, *ip6af;
 106         int offset = *offp, nxt, i, next;
 107         int first_frag = 0;
 108         u_short fragoff, frgpartlen;
 109         struct ifnet *dstifp;
 110 #ifdef IN6_IFSTAT_STRICT
 111         static struct route_in6 ro;
 112         struct sockaddr_in6 *dst;
 113 #endif
 114
 115         IP6_EXTHDR_CHECK(m, offset, sizeof(struct ip6_frag), IPPROTO_DONE);
 116
 117         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 118         ip6f = (struct ip6_frag *)((caddr_t)ip6 + offset);
 119
 120         dstifp = NULL;
 121 #ifdef IN6_IFSTAT_STRICT
 122         /* find the destination interface of the packet. */
 123         dst = (struct sockaddr_in6 *)&ro.ro_dst;
 124         if (ro.ro_rt
 125          && ((ro.ro_rt->rt_flags & RTF_UP) == 0
 126           || !IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&dst->sin6_addr, &ip6->ip6_dst))) {
 127                 RTFREE(ro.ro_rt);
 128                 ro.ro_rt = (struct rtentry *)0;
 129         }
 130         if (ro.ro_rt == NULL) {
 131                 bzero(dst, sizeof(*dst));
 132                 dst->sin6_family = AF_INET6;
 133                 dst->sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 134                 dst->sin6_addr = ip6->ip6_dst;
 135         }
 136         rtalloc((struct route *)&ro);
 137         if (ro.ro_rt != NULL && ro.ro_rt->rt_ifa != NULL)
 138                 dstifp = ((struct in6_ifaddr *)ro.ro_rt->rt_ifa)->ia_ifp;
 139 #else
 140         /* we are violating the spec, this is not the destination interface */
 141         if ((m->m_flags & M_PKTHDR) != 0)
 142                 dstifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 143 #endif
 144
 145         /* jumbo payload can't contain a fragment header */
 146         if (ip6->ip6_plen == 0) {
 147                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER, offset);
 148                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 149                 return IPPROTO_DONE;
 150         }
 151
 152         /*
 153          * check whether fragment packet's fragment length is
 154          * multiple of 8 octets.
 155          * sizeof(struct ip6_frag) == 8
 156          * sizeof(struct ip6_hdr) = 40
 157          */
 158         if ((ip6f->ip6f_offlg & IP6F_MORE_FRAG) &&
 159             (((ntohs(ip6->ip6_plen) - offset) & 0x7) != 0)) {
 160                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB,
 161                             ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 162                             (caddr_t)&ip6->ip6_plen - (caddr_t)ip6);
 163                 in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 164                 return IPPROTO_DONE;
 165         }
 166
 167         ip6stat.ip6s_fragments++;
 168         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_reqd);
 169
 170         /*
 171          * Presence of header sizes in mbufs
 172          * would confuse code below.
 173          */
 174
 175         offset += sizeof(struct ip6_frag);
 176         m->m_data += offset;
 177         m->m_len -= offset;
 178
 179         for (q6 = ip6q.ip6q_next; q6 != &ip6q; q6 = q6->ip6q_next)
 180                 if (ip6f->ip6f_ident == q6->ip6q_ident &&
 181                     IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&ip6->ip6_src, &q6->ip6q_src) &&
 182                     IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&ip6->ip6_dst, &q6->ip6q_dst))
 183                         break;
 184
 185         if (q6 == &ip6q) {
 186                 /*
 187                  * the first fragment to arrive, create a reassembly queue.
 188                  */
 189                 first_frag = 1;
 190                 frag6_nfragpackets++;
 191
 192                 /*
 193                  * Enforce upper bound on number of fragmented packets
 194                  * for which we attempt reassembly;
 195                  * If maxfrag is 0, never accept fragments.
 196                  * If maxfrag is -1, accept all fragments without limitation.
 197                  */
 198                 if (frag6_nfragpackets >= (u_int)ip6_maxfragpackets) {
 199                         ip6stat.ip6s_fragoverflow++;
 200                         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 201                         frag6_freef(ip6q.ip6q_prev);
 202                 }
 203                 q6 = (struct ip6q *)malloc(sizeof(struct ip6q), M_FTABLE,
 204                         M_DONTWAIT);
 205                 if (q6 == NULL)
 206                         goto dropfrag;
 207
 208                 frag6_insque(q6, &ip6q);
 209
 210                 q6->ip6q_down   = q6->ip6q_up = (struct ip6asfrag *)q6;
 211                 q6->ip6q_ident  = ip6f->ip6f_ident;
 212                 q6->ip6q_arrive = 0; /* Is it used anywhere? */
 213                 q6->ip6q_ttl    = IPV6_FRAGTTL;
 214                 q6->ip6q_src    = ip6->ip6_src;
 215                 q6->ip6q_dst    = ip6->ip6_dst;
 216                 q6->ip6q_unfrglen = -1; /* The 1st fragment has not arrived. */
 217         }
 218
 219         /*
 220          * If it's the 1st fragment, record the length of the
 221          * unfragmentable part and the next header of the fragment header.
 222          */
 223         fragoff = ntohs(ip6f->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK);
 224         if (fragoff == 0) {
 225                 q6->ip6q_unfrglen = offset - sizeof(struct ip6_hdr)
 226                         - sizeof(struct ip6_frag);
 227                 q6->ip6q_nxt = ip6f->ip6f_nxt;
 228         }
 229
 230         /*
 231          * Check that the reassembled packet would not exceed 65535 bytes
 232          * in size.
 233          * If it would exceed, discard the fragment and return an ICMP error.
 234          */
 235         frgpartlen =  sizeof(struct ip6_hdr) + ntohs(ip6->ip6_plen) - offset;
 236         if (q6->ip6q_unfrglen >= 0) {
 237                 /* The 1st fragment has already arrived. */
 238                 if (q6->ip6q_unfrglen + fragoff + frgpartlen > IPV6_MAXPACKET) {
 239                         m->m_data -= offset;
 240                         m->m_len += offset;
 241                         icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 242                                     offset - sizeof(struct ip6_frag) + 2);
 243                         return(IPPROTO_DONE);
 244                 }
 245         }
 246         else if (fragoff + frgpartlen > IPV6_MAXPACKET) {
 247                 m->m_data -= offset;
 248                 m->m_len += offset;
 249                 icmp6_error(m, ICMP6_PARAM_PROB, ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 250                             offset - sizeof(struct ip6_frag) + 2);
 251                 return(IPPROTO_DONE);
 252         }
 253         /*
 254          * If it's the first fragment, do the above check for each
 255          * fragment already stored in the reassembly queue.
 256          */
 257         if (fragoff == 0) {
 258                 struct ip6asfrag *af6dwn;
 259
 260                 for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 261                      af6 = af6dwn) {
 262                         af6dwn = af6->ip6af_down;
 263
 264                         if (q6->ip6q_unfrglen + af6->ip6af_off + af6->ip6af_frglen >
 265                             IPV6_MAXPACKET) {
 266                                 struct mbuf *merr = IP6_REASS_MBUF(af6);
 267                                 struct ip6_hdr *ip6err;
 268                                 int erroff = af6->ip6af_offset;
 269
 270                                 /* dequeue the fragment. */
 271                                 frag6_deq(af6);
 272
 273                                 /* adjust pointer. */
 274                                 merr->m_data -= af6->ip6af_offset;
 275                                 merr->m_len += af6->ip6af_offset;
 276                                 ip6err = mtod(merr, struct ip6_hdr *);
 277
 278                                 /*
 279                                  * Restore source and destination addresses
 280                                  * in the erroneous IPv6 header.
 281                                  */
 282                                 ip6err->ip6_src = q6->ip6q_src;
 283                                 ip6err->ip6_dst = q6->ip6q_dst;
 284
 285                                 icmp6_error(merr, ICMP6_PARAM_PROB,
 286                                             ICMP6_PARAMPROB_HEADER,
 287                                             erroff - sizeof(struct ip6_frag) + 2);
 288                         }
 289                 }
 290         }
 291
 292         /* Override the IPv6 header */
 293         ip6af = (struct ip6asfrag *)ip6;
 294         ip6af->ip6af_mff = ip6f->ip6f_offlg & IP6F_MORE_FRAG;
 295         ip6af->ip6af_off = fragoff;
 296         ip6af->ip6af_frglen = frgpartlen;
 297         ip6af->ip6af_offset = offset;
 298         IP6_REASS_MBUF(ip6af) = m;
 299
 300         if (first_frag) {
 301                 af6 = (struct ip6asfrag *)q6;
 302                 goto insert;
 303         }
 304
 305         /*
 306          * Find a segment which begins after this one does.
 307          */
 308         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 309              af6 = af6->ip6af_down)
 310                 if (af6->ip6af_off > ip6af->ip6af_off)
 311                         break;
 312
 313         /*
 314          * If the incoming framgent overlaps some existing fragments in
 315          * the reassembly queue, drop it, since it is dangerous to override
 316          * existing fragments from a security point of view.
 317          */
 318         if (af6->ip6af_up != (struct ip6asfrag *)q6) {
 319                 i = af6->ip6af_up->ip6af_off + af6->ip6af_up->ip6af_frglen
 320                         - ip6af->ip6af_off;
 321                 if (i > 0) {
 322                         log(LOG_ERR, "%d bytes of a fragment from %s "
 323                             "overlaps the previous fragment\n",
 324                             i, ip6_sprintf(&q6->ip6q_src));
 325                         goto dropfrag;
 326                 }
 327         }
 328         if (af6 != (struct ip6asfrag *)q6) {
 329                 i = (ip6af->ip6af_off + ip6af->ip6af_frglen) - af6->ip6af_off;
 330                 if (i > 0) {
 331                         log(LOG_ERR, "%d bytes of a fragment from %s "
 332                             "overlaps the succeeding fragment",
 333                             i, ip6_sprintf(&q6->ip6q_src));
 334                         goto dropfrag;
 335                 }
 336         }
 337
 338 insert:
 339
 340         /*
 341          * Stick new segment in its place;
 342          * check for complete reassembly.
 343          * Move to front of packet queue, as we are
 344          * the most recently active fragmented packet.
 345          */
 346         frag6_enq(ip6af, af6->ip6af_up);
 347         next = 0;
 348         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 349              af6 = af6->ip6af_down) {
 350                 if (af6->ip6af_off != next) {
 351                         frag6_doing_reass = 0;
 352                         return IPPROTO_DONE;
 353                 }
 354                 next += af6->ip6af_frglen;
 355         }
 356         if (af6->ip6af_up->ip6af_mff) {
 357                 frag6_doing_reass = 0;
 358                 return IPPROTO_DONE;
 359         }
 360
 361         /*
 362          * Reassembly is complete; concatenate fragments.
 363          */
 364
 365         ip6af = q6->ip6q_down;
 366         t = m = IP6_REASS_MBUF(ip6af);
 367         af6 = ip6af->ip6af_down;
 368         while (af6 != (struct ip6asfrag *)q6) {
 369                 while (t->m_next)
 370                         t = t->m_next;
 371                 t->m_next = IP6_REASS_MBUF(af6);
 372                 af6 = af6->ip6af_down;
 373         }
 374
 375         /* adjust offset to point where the original next header starts */
 376         offset = ip6af->ip6af_offset - sizeof(struct ip6_frag);
 377         ip6 = (struct ip6_hdr *)ip6af;
 378         ip6->ip6_plen = htons((u_short)next + offset - sizeof(struct ip6_hdr));
 379         ip6->ip6_src = q6->ip6q_src;
 380         ip6->ip6_dst = q6->ip6q_dst;
 381         nxt = q6->ip6q_nxt;
 382
 383         /*
 384          * Delete frag6 header with as a few cost as possible.
 385          */
 386
 387         if (offset < m->m_len)
 388                 ovbcopy((caddr_t)ip6, (caddr_t)ip6 + sizeof(struct ip6_frag),
 389                         offset);
 390         else {
 391                 ovbcopy(mtod(m, caddr_t), (caddr_t)ip6 + offset, m->m_len);
 392                 m->m_data -= sizeof(struct ip6_frag);
 393         }
 394         m->m_data -= offset;
 395         m->m_len += offset;
 396
 397         /*
 398          * Store NXT to the original.
 399          */
 400         {
 401                 char *prvnxtp = ip6_get_prevhdr(m, offset); /* XXX */
 402                 *prvnxtp = nxt;
 403         }
 404
 405         frag6_remque(q6);
 406         free(q6, M_FTABLE);
 407         frag6_nfragpackets--;
 408
 409         if (m->m_flags & M_PKTHDR) { /* Isn't it always true? */
 410                 int plen = 0;
 411                 for (t = m; t; t = t->m_next)
 412                         plen += t->m_len;
 413                 m->m_pkthdr.len = plen;
 414         }
 415
 416         ip6stat.ip6s_reassembled++;
 417         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_ok);
 418
 419         /*
 420          * Tell launch routine the next header
 421          */
 422
 423         *mp = m;
 424         *offp = offset;
 425
 426         frag6_doing_reass = 0;
 427         return nxt;
 428
 429  dropfrag:
 430         in6_ifstat_inc(dstifp, ifs6_reass_fail);
 431         ip6stat.ip6s_fragdropped++;
 432         m_freem(m);
 433         return IPPROTO_DONE;
 434 }
 435
 436 /*
 437  * Free a fragment reassembly header and all
 438  * associated datagrams.
 439  */
 440 void
 441 frag6_freef(q6)
 442         struct ip6q *q6;
 443 {
 444         struct ip6asfrag *af6, *down6;
 445
 446         for (af6 = q6->ip6q_down; af6 != (struct ip6asfrag *)q6;
 447              af6 = down6) {
 448                 struct mbuf *m = IP6_REASS_MBUF(af6);
 449
 450                 down6 = af6->ip6af_down;
 451                 frag6_deq(af6);
 452
 453                 /*
 454                  * Return ICMP time exceeded error for the 1st fragment.
 455                  * Just free other fragments.
 456                  */
 457                 if (af6->ip6af_off == 0) {
 458                         struct ip6_hdr *ip6;
 459
 460                         /* adjust pointer */
 461                         m->m_data -= af6->ip6af_offset;
 462                         m->m_len += af6->ip6af_offset;
 463                         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 464
 465                         /* restoure source and destination addresses */
 466                         ip6->ip6_src = q6->ip6q_src;
 467                         ip6->ip6_dst = q6->ip6q_dst;
 468
 469                         icmp6_error(m, ICMP6_TIME_EXCEEDED,
 470                                     ICMP6_TIME_EXCEED_REASSEMBLY, 0);
 471                 }
 472                 else
 473                         m_freem(m);
 474         }
 475         frag6_remque(q6);
 476         free(q6, M_FTABLE);
 477         frag6_nfragpackets--;
 478 }
 479
 480 /*
 481  * Put an ip fragment on a reassembly chain.
 482  * Like insque, but pointers in middle of structure.
 483  */
 484 void
 485 frag6_enq(af6, up6)
 486         struct ip6asfrag *af6, *up6;
 487 {
 488         af6->ip6af_up = up6;
 489         af6->ip6af_down = up6->ip6af_down;
 490         up6->ip6af_down->ip6af_up = af6;
 491         up6->ip6af_down = af6;
 492 }
 493
 494 /*
 495  * To frag6_enq as remque is to insque.
 496  */
 497 void
 498 frag6_deq(af6)
 499         struct ip6asfrag *af6;
 500 {
 501         af6->ip6af_up->ip6af_down = af6->ip6af_down;
 502         af6->ip6af_down->ip6af_up = af6->ip6af_up;
 503 }
 504
 505 void
 506 frag6_insque(new, old)
 507         struct ip6q *new, *old;
 508 {
 509         new->ip6q_prev = old;
 510         new->ip6q_next = old->ip6q_next;
 511         old->ip6q_next->ip6q_prev= new;
 512         old->ip6q_next = new;
 513 }
 514
 515 void
 516 frag6_remque(p6)
 517         struct ip6q *p6;
 518 {
 519         p6->ip6q_prev->ip6q_next = p6->ip6q_next;
 520         p6->ip6q_next->ip6q_prev = p6->ip6q_prev;
 521 }
 522
 523 /*
 524  * IP timer processing;
 525  * if a timer expires on a reassembly
 526  * queue, discard it.
 527  */
 528 void
 529 frag6_slowtimo()
 530 {
 531         struct ip6q *q6;
 532         int s = splnet();
 533
 534         frag6_doing_reass = 1;
 535         q6 = ip6q.ip6q_next;
 536         if (q6)
 537                 while (q6 != &ip6q) {
 538                         --q6->ip6q_ttl;
 539                         q6 = q6->ip6q_next;
 540                         if (q6->ip6q_prev->ip6q_ttl == 0) {
 541                                 ip6stat.ip6s_fragtimeout++;
 542                                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 543                                 frag6_freef(q6->ip6q_prev);
 544                         }
 545                 }
 546         /*
 547          * If we are over the maximum number of fragments
 548          * (due to the limit being lowered), drain off
 549          * enough to get down to the new limit.
 550          */
 551         while (frag6_nfragpackets > (u_int)ip6_maxfragpackets) {
 552                 ip6stat.ip6s_fragoverflow++;
 553                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 554                 frag6_freef(ip6q.ip6q_prev);
 555         }
 556         frag6_doing_reass = 0;
 557         splx(s);
 558 }
 559
 560 /*
 561  * Drain off all datagram fragments.
 562  */
 563 void
 564 frag6_drain()
 565 {
 566         if (frag6_doing_reass)
 567                 return;
 568         while (ip6q.ip6q_next != &ip6q) {
 569                 ip6stat.ip6s_fragdropped++;
 570                 /* XXX in6_ifstat_inc(ifp, ifs6_reass_fail) */
 571                 frag6_freef(ip6q.ip6q_next);
 572         }
 573 }