Merge tag 'perf-tools-for-v5.14-2021-07-10' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / net / ppp / ppp_deflate.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * ppp_deflate.c - interface the zlib procedures for Deflate compression
4  * and decompression (as used by gzip) to the PPP code.
5  *
6  * Copyright 1994-1998 Paul Mackerras.
7  */
8
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/vmalloc.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/string.h>
14
15 #include <linux/ppp_defs.h>
16 #include <linux/ppp-comp.h>
17
18 #include <linux/zlib.h>
19 #include <asm/unaligned.h>
20
21 /*
22  * State for a Deflate (de)compressor.
23  */
24 struct ppp_deflate_state {
25     int         seqno;
26     int         w_size;
27     int         unit;
28     int         mru;
29     int         debug;
30     z_stream    strm;
31     struct compstat stats;
32 };
33
34 #define DEFLATE_OVHD    2               /* Deflate overhead/packet */
35
36 static void     *z_comp_alloc(unsigned char *options, int opt_len);
37 static void     *z_decomp_alloc(unsigned char *options, int opt_len);
38 static void     z_comp_free(void *state);
39 static void     z_decomp_free(void *state);
40 static int      z_comp_init(void *state, unsigned char *options,
41                                  int opt_len,
42                                  int unit, int hdrlen, int debug);
43 static int      z_decomp_init(void *state, unsigned char *options,
44                                    int opt_len,
45                                    int unit, int hdrlen, int mru, int debug);
46 static int      z_compress(void *state, unsigned char *rptr,
47                                 unsigned char *obuf,
48                                 int isize, int osize);
49 static void     z_incomp(void *state, unsigned char *ibuf, int icnt);
50 static int      z_decompress(void *state, unsigned char *ibuf,
51                                 int isize, unsigned char *obuf, int osize);
52 static void     z_comp_reset(void *state);
53 static void     z_decomp_reset(void *state);
54 static void     z_comp_stats(void *state, struct compstat *stats);
55
56 /**
57  *      z_comp_free - free the memory used by a compressor
58  *      @arg:   pointer to the private state for the compressor.
59  */
60 static void z_comp_free(void *arg)
61 {
62         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
63
64         if (state) {
65                 zlib_deflateEnd(&state->strm);
66                 vfree(state->strm.workspace);
67                 kfree(state);
68         }
69 }
70
71 /**
72  *      z_comp_alloc - allocate space for a compressor.
73  *      @options: pointer to CCP option data
74  *      @opt_len: length of the CCP option at @options.
75  *
76  *      The @options pointer points to the a buffer containing the
77  *      CCP option data for the compression being negotiated.  It is
78  *      formatted according to RFC1979, and describes the window
79  *      size that the peer is requesting that we use in compressing
80  *      data to be sent to it.
81  *
82  *      Returns the pointer to the private state for the compressor,
83  *      or NULL if we could not allocate enough memory.
84  */
85 static void *z_comp_alloc(unsigned char *options, int opt_len)
86 {
87         struct ppp_deflate_state *state;
88         int w_size;
89
90         if (opt_len != CILEN_DEFLATE ||
91             (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
92             options[1] != CILEN_DEFLATE ||
93             DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
94             options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
95                 return NULL;
96         w_size = DEFLATE_SIZE(options[2]);
97         if (w_size < DEFLATE_MIN_SIZE || w_size > DEFLATE_MAX_SIZE)
98                 return NULL;
99
100         state = kzalloc(sizeof(*state),
101                                                      GFP_KERNEL);
102         if (state == NULL)
103                 return NULL;
104
105         state->strm.next_in   = NULL;
106         state->w_size         = w_size;
107         state->strm.workspace = vmalloc(zlib_deflate_workspacesize(-w_size, 8));
108         if (state->strm.workspace == NULL)
109                 goto out_free;
110
111         if (zlib_deflateInit2(&state->strm, Z_DEFAULT_COMPRESSION,
112                          DEFLATE_METHOD_VAL, -w_size, 8, Z_DEFAULT_STRATEGY)
113             != Z_OK)
114                 goto out_free;
115         return (void *) state;
116
117 out_free:
118         z_comp_free(state);
119         return NULL;
120 }
121
122 /**
123  *      z_comp_init - initialize a previously-allocated compressor.
124  *      @arg:   pointer to the private state for the compressor
125  *      @options: pointer to the CCP option data describing the
126  *              compression that was negotiated with the peer
127  *      @opt_len: length of the CCP option data at @options
128  *      @unit:  PPP unit number for diagnostic messages
129  *      @hdrlen: ignored (present for backwards compatibility)
130  *      @debug: debug flag; if non-zero, debug messages are printed.
131  *
132  *      The CCP options described by @options must match the options
133  *      specified when the compressor was allocated.  The compressor
134  *      history is reset.  Returns 0 for failure (CCP options don't
135  *      match) or 1 for success.
136  */
137 static int z_comp_init(void *arg, unsigned char *options, int opt_len,
138                        int unit, int hdrlen, int debug)
139 {
140         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
141
142         if (opt_len < CILEN_DEFLATE ||
143             (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
144             options[1] != CILEN_DEFLATE ||
145             DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
146             DEFLATE_SIZE(options[2]) != state->w_size ||
147             options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
148                 return 0;
149
150         state->seqno = 0;
151         state->unit  = unit;
152         state->debug = debug;
153
154         zlib_deflateReset(&state->strm);
155
156         return 1;
157 }
158
159 /**
160  *      z_comp_reset - reset a previously-allocated compressor.
161  *      @arg:   pointer to private state for the compressor.
162  *
163  *      This clears the history for the compressor and makes it
164  *      ready to start emitting a new compressed stream.
165  */
166 static void z_comp_reset(void *arg)
167 {
168         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
169
170         state->seqno = 0;
171         zlib_deflateReset(&state->strm);
172 }
173
174 /**
175  *      z_compress - compress a PPP packet with Deflate compression.
176  *      @arg:   pointer to private state for the compressor
177  *      @rptr:  uncompressed packet (input)
178  *      @obuf:  compressed packet (output)
179  *      @isize: size of uncompressed packet
180  *      @osize: space available at @obuf
181  *
182  *      Returns the length of the compressed packet, or 0 if the
183  *      packet is incompressible.
184  */
185 static int z_compress(void *arg, unsigned char *rptr, unsigned char *obuf,
186                int isize, int osize)
187 {
188         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
189         int r, proto, off, olen, oavail;
190         unsigned char *wptr;
191
192         /*
193          * Check that the protocol is in the range we handle.
194          */
195         proto = PPP_PROTOCOL(rptr);
196         if (proto > 0x3fff || proto == 0xfd || proto == 0xfb)
197                 return 0;
198
199         /* Don't generate compressed packets which are larger than
200            the uncompressed packet. */
201         if (osize > isize)
202                 osize = isize;
203
204         wptr = obuf;
205
206         /*
207          * Copy over the PPP header and store the 2-byte sequence number.
208          */
209         wptr[0] = PPP_ADDRESS(rptr);
210         wptr[1] = PPP_CONTROL(rptr);
211         put_unaligned_be16(PPP_COMP, wptr + 2);
212         wptr += PPP_HDRLEN;
213         put_unaligned_be16(state->seqno, wptr);
214         wptr += DEFLATE_OVHD;
215         olen = PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD;
216         state->strm.next_out = wptr;
217         state->strm.avail_out = oavail = osize - olen;
218         ++state->seqno;
219
220         off = (proto > 0xff) ? 2 : 3;   /* skip 1st proto byte if 0 */
221         rptr += off;
222         state->strm.next_in = rptr;
223         state->strm.avail_in = (isize - off);
224
225         for (;;) {
226                 r = zlib_deflate(&state->strm, Z_PACKET_FLUSH);
227                 if (r != Z_OK) {
228                         if (state->debug)
229                                 printk(KERN_ERR
230                                        "z_compress: deflate returned %d\n", r);
231                         break;
232                 }
233                 if (state->strm.avail_out == 0) {
234                         olen += oavail;
235                         state->strm.next_out = NULL;
236                         state->strm.avail_out = oavail = 1000000;
237                 } else {
238                         break;          /* all done */
239                 }
240         }
241         olen += oavail - state->strm.avail_out;
242
243         /*
244          * See if we managed to reduce the size of the packet.
245          */
246         if (olen < isize && olen <= osize) {
247                 state->stats.comp_bytes += olen;
248                 state->stats.comp_packets++;
249         } else {
250                 state->stats.inc_bytes += isize;
251                 state->stats.inc_packets++;
252                 olen = 0;
253         }
254         state->stats.unc_bytes += isize;
255         state->stats.unc_packets++;
256
257         return olen;
258 }
259
260 /**
261  *      z_comp_stats - return compression statistics for a compressor
262  *              or decompressor.
263  *      @arg:   pointer to private space for the (de)compressor
264  *      @stats: pointer to a struct compstat to receive the result.
265  */
266 static void z_comp_stats(void *arg, struct compstat *stats)
267 {
268         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
269
270         *stats = state->stats;
271 }
272
273 /**
274  *      z_decomp_free - Free the memory used by a decompressor.
275  *      @arg:   pointer to private space for the decompressor.
276  */
277 static void z_decomp_free(void *arg)
278 {
279         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
280
281         if (state) {
282                 vfree(state->strm.workspace);
283                 kfree(state);
284         }
285 }
286
287 /**
288  *      z_decomp_alloc - allocate space for a decompressor.
289  *      @options: pointer to CCP option data
290  *      @opt_len: length of the CCP option at @options.
291  *
292  *      The @options pointer points to the a buffer containing the
293  *      CCP option data for the compression being negotiated.  It is
294  *      formatted according to RFC1979, and describes the window
295  *      size that we are requesting the peer to use in compressing
296  *      data to be sent to us.
297  *
298  *      Returns the pointer to the private state for the decompressor,
299  *      or NULL if we could not allocate enough memory.
300  */
301 static void *z_decomp_alloc(unsigned char *options, int opt_len)
302 {
303         struct ppp_deflate_state *state;
304         int w_size;
305
306         if (opt_len != CILEN_DEFLATE ||
307             (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
308             options[1] != CILEN_DEFLATE ||
309             DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
310             options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
311                 return NULL;
312         w_size = DEFLATE_SIZE(options[2]);
313         if (w_size < DEFLATE_MIN_SIZE || w_size > DEFLATE_MAX_SIZE)
314                 return NULL;
315
316         state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL);
317         if (state == NULL)
318                 return NULL;
319
320         state->w_size         = w_size;
321         state->strm.next_out  = NULL;
322         state->strm.workspace = vmalloc(zlib_inflate_workspacesize());
323         if (state->strm.workspace == NULL)
324                 goto out_free;
325
326         if (zlib_inflateInit2(&state->strm, -w_size) != Z_OK)
327                 goto out_free;
328         return (void *) state;
329
330 out_free:
331         z_decomp_free(state);
332         return NULL;
333 }
334
335 /**
336  *      z_decomp_init - initialize a previously-allocated decompressor.
337  *      @arg:   pointer to the private state for the decompressor
338  *      @options: pointer to the CCP option data describing the
339  *              compression that was negotiated with the peer
340  *      @opt_len: length of the CCP option data at @options
341  *      @unit:  PPP unit number for diagnostic messages
342  *      @hdrlen: ignored (present for backwards compatibility)
343  *      @mru:   maximum length of decompressed packets
344  *      @debug: debug flag; if non-zero, debug messages are printed.
345  *
346  *      The CCP options described by @options must match the options
347  *      specified when the decompressor was allocated.  The decompressor
348  *      history is reset.  Returns 0 for failure (CCP options don't
349  *      match) or 1 for success.
350  */
351 static int z_decomp_init(void *arg, unsigned char *options, int opt_len,
352                          int unit, int hdrlen, int mru, int debug)
353 {
354         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
355
356         if (opt_len < CILEN_DEFLATE ||
357             (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
358             options[1] != CILEN_DEFLATE ||
359             DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
360             DEFLATE_SIZE(options[2]) != state->w_size ||
361             options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
362                 return 0;
363
364         state->seqno = 0;
365         state->unit  = unit;
366         state->debug = debug;
367         state->mru   = mru;
368
369         zlib_inflateReset(&state->strm);
370
371         return 1;
372 }
373
374 /**
375  *      z_decomp_reset - reset a previously-allocated decompressor.
376  *      @arg:   pointer to private state for the decompressor.
377  *
378  *      This clears the history for the decompressor and makes it
379  *      ready to receive a new compressed stream.
380  */
381 static void z_decomp_reset(void *arg)
382 {
383         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
384
385         state->seqno = 0;
386         zlib_inflateReset(&state->strm);
387 }
388
389 /**
390  *      z_decompress - decompress a Deflate-compressed packet.
391  *      @arg:   pointer to private state for the decompressor
392  *      @ibuf:  pointer to input (compressed) packet data
393  *      @isize: length of input packet
394  *      @obuf:  pointer to space for output (decompressed) packet
395  *      @osize: amount of space available at @obuf
396  *
397  * Because of patent problems, we return DECOMP_ERROR for errors
398  * found by inspecting the input data and for system problems, but
399  * DECOMP_FATALERROR for any errors which could possibly be said to
400  * be being detected "after" decompression.  For DECOMP_ERROR,
401  * we can issue a CCP reset-request; for DECOMP_FATALERROR, we may be
402  * infringing a patent of Motorola's if we do, so we take CCP down
403  * instead.
404  *
405  * Given that the frame has the correct sequence number and a good FCS,
406  * errors such as invalid codes in the input most likely indicate a
407  * bug, so we return DECOMP_FATALERROR for them in order to turn off
408  * compression, even though they are detected by inspecting the input.
409  */
410 static int z_decompress(void *arg, unsigned char *ibuf, int isize,
411                  unsigned char *obuf, int osize)
412 {
413         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
414         int olen, seq, r;
415         int decode_proto, overflow;
416         unsigned char overflow_buf[1];
417
418         if (isize <= PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD) {
419                 if (state->debug)
420                         printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: short pkt (%d)\n",
421                                state->unit, isize);
422                 return DECOMP_ERROR;
423         }
424
425         /* Check the sequence number. */
426         seq = get_unaligned_be16(ibuf + PPP_HDRLEN);
427         if (seq != (state->seqno & 0xffff)) {
428                 if (state->debug)
429                         printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: bad seq # %d, expected %d\n",
430                                state->unit, seq, state->seqno & 0xffff);
431                 return DECOMP_ERROR;
432         }
433         ++state->seqno;
434
435         /*
436          * Fill in the first part of the PPP header.  The protocol field
437          * comes from the decompressed data.
438          */
439         obuf[0] = PPP_ADDRESS(ibuf);
440         obuf[1] = PPP_CONTROL(ibuf);
441         obuf[2] = 0;
442
443         /*
444          * Set up to call inflate.  We set avail_out to 1 initially so we can
445          * look at the first byte of the output and decide whether we have
446          * a 1-byte or 2-byte protocol field.
447          */
448         state->strm.next_in = ibuf + PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD;
449         state->strm.avail_in = isize - (PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD);
450         state->strm.next_out = obuf + 3;
451         state->strm.avail_out = 1;
452         decode_proto = 1;
453         overflow = 0;
454
455         /*
456          * Call inflate, supplying more input or output as needed.
457          */
458         for (;;) {
459                 r = zlib_inflate(&state->strm, Z_PACKET_FLUSH);
460                 if (r != Z_OK) {
461                         if (state->debug)
462                                 printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: inflate returned %d (%s)\n",
463                                        state->unit, r, (state->strm.msg? state->strm.msg: ""));
464                         return DECOMP_FATALERROR;
465                 }
466                 if (state->strm.avail_out != 0)
467                         break;          /* all done */
468                 if (decode_proto) {
469                         state->strm.avail_out = osize - PPP_HDRLEN;
470                         if ((obuf[3] & 1) == 0) {
471                                 /* 2-byte protocol field */
472                                 obuf[2] = obuf[3];
473                                 --state->strm.next_out;
474                                 ++state->strm.avail_out;
475                         }
476                         decode_proto = 0;
477                 } else if (!overflow) {
478                         /*
479                          * We've filled up the output buffer; the only way to
480                          * find out whether inflate has any more characters
481                          * left is to give it another byte of output space.
482                          */
483                         state->strm.next_out = overflow_buf;
484                         state->strm.avail_out = 1;
485                         overflow = 1;
486                 } else {
487                         if (state->debug)
488                                 printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: ran out of mru\n",
489                                        state->unit);
490                         return DECOMP_FATALERROR;
491                 }
492         }
493
494         if (decode_proto) {
495                 if (state->debug)
496                         printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: didn't get proto\n",
497                                state->unit);
498                 return DECOMP_ERROR;
499         }
500
501         olen = osize + overflow - state->strm.avail_out;
502         state->stats.unc_bytes += olen;
503         state->stats.unc_packets++;
504         state->stats.comp_bytes += isize;
505         state->stats.comp_packets++;
506
507         return olen;
508 }
509
510 /**
511  *      z_incomp - add incompressible input data to the history.
512  *      @arg:   pointer to private state for the decompressor
513  *      @ibuf:  pointer to input packet data
514  *      @icnt:  length of input data.
515  */
516 static void z_incomp(void *arg, unsigned char *ibuf, int icnt)
517 {
518         struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
519         int proto, r;
520
521         /*
522          * Check that the protocol is one we handle.
523          */
524         proto = PPP_PROTOCOL(ibuf);
525         if (proto > 0x3fff || proto == 0xfd || proto == 0xfb)
526                 return;
527
528         ++state->seqno;
529
530         /*
531          * We start at the either the 1st or 2nd byte of the protocol field,
532          * depending on whether the protocol value is compressible.
533          */
534         state->strm.next_in = ibuf + 3;
535         state->strm.avail_in = icnt - 3;
536         if (proto > 0xff) {
537                 --state->strm.next_in;
538                 ++state->strm.avail_in;
539         }
540
541         r = zlib_inflateIncomp(&state->strm);
542         if (r != Z_OK) {
543                 /* gak! */
544                 if (state->debug) {
545                         printk(KERN_DEBUG "z_incomp%d: inflateIncomp returned %d (%s)\n",
546                                state->unit, r, (state->strm.msg? state->strm.msg: ""));
547                 }
548                 return;
549         }
550
551         /*
552          * Update stats.
553          */
554         state->stats.inc_bytes += icnt;
555         state->stats.inc_packets++;
556         state->stats.unc_bytes += icnt;
557         state->stats.unc_packets++;
558 }
559
560 /*************************************************************
561  * Module interface table
562  *************************************************************/
563
564 /* These are in ppp_generic.c */
565 extern int  ppp_register_compressor   (struct compressor *cp);
566 extern void ppp_unregister_compressor (struct compressor *cp);
567
568 /*
569  * Procedures exported to if_ppp.c.
570  */
571 static struct compressor ppp_deflate = {
572         .compress_proto =       CI_DEFLATE,
573         .comp_alloc =           z_comp_alloc,
574         .comp_free =            z_comp_free,
575         .comp_init =            z_comp_init,
576         .comp_reset =           z_comp_reset,
577         .compress =             z_compress,
578         .comp_stat =            z_comp_stats,
579         .decomp_alloc =         z_decomp_alloc,
580         .decomp_free =          z_decomp_free,
581         .decomp_init =          z_decomp_init,
582         .decomp_reset =         z_decomp_reset,
583         .decompress =           z_decompress,
584         .incomp =               z_incomp,
585         .decomp_stat =          z_comp_stats,
586         .owner =                THIS_MODULE
587 };
588
589 static struct compressor ppp_deflate_draft = {
590         .compress_proto =       CI_DEFLATE_DRAFT,
591         .comp_alloc =           z_comp_alloc,
592         .comp_free =            z_comp_free,
593         .comp_init =            z_comp_init,
594         .comp_reset =           z_comp_reset,
595         .compress =             z_compress,
596         .comp_stat =            z_comp_stats,
597         .decomp_alloc =         z_decomp_alloc,
598         .decomp_free =          z_decomp_free,
599         .decomp_init =          z_decomp_init,
600         .decomp_reset =         z_decomp_reset,
601         .decompress =           z_decompress,
602         .incomp =               z_incomp,
603         .decomp_stat =          z_comp_stats,
604         .owner =                THIS_MODULE
605 };
606
607 static int __init deflate_init(void)
608 {
609         int rc;
610
611         rc = ppp_register_compressor(&ppp_deflate);
612         if (rc)
613                 return rc;
614
615         rc = ppp_register_compressor(&ppp_deflate_draft);
616         if (rc) {
617                 ppp_unregister_compressor(&ppp_deflate);
618                 return rc;
619         }
620
621         pr_info("PPP Deflate Compression module registered\n");
622         return 0;
623 }
624
625 static void __exit deflate_cleanup(void)
626 {
627         ppp_unregister_compressor(&ppp_deflate);
628         ppp_unregister_compressor(&ppp_deflate_draft);
629 }
630
631 module_init(deflate_init);
632 module_exit(deflate_cleanup);
633 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
634 MODULE_ALIAS("ppp-compress-" __stringify(CI_DEFLATE));
635 MODULE_ALIAS("ppp-compress-" __stringify(CI_DEFLATE_DRAFT));