net/can/isotp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0 OR BSD-3-Clause)
   2 /* isotp.c - ISO 15765-2 CAN transport protocol for protocol family CAN
   3  *
   4  * This implementation does not provide ISO-TP specific return values to the
   5  * userspace.
   6  *
   7  * - RX path timeout of data reception leads to -ETIMEDOUT
   8  * - RX path SN mismatch leads to -EILSEQ
   9  * - RX path data reception with wrong padding leads to -EBADMSG
  10  * - TX path flowcontrol reception timeout leads to -ECOMM
  11  * - TX path flowcontrol reception overflow leads to -EMSGSIZE
  12  * - TX path flowcontrol reception with wrong layout/padding leads to -EBADMSG
  13  * - when a transfer (tx) is on the run the next write() blocks until it's done
  14  * - use CAN_ISOTP_WAIT_TX_DONE flag to block the caller until the PDU is sent
  15  * - as we have static buffers the check whether the PDU fits into the buffer
  16  *   is done at FF reception time (no support for sending 'wait frames')
  17  *
  18  * Copyright (c) 2020 Volkswagen Group Electronic Research
  19  * All rights reserved.
  20  *
  21  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  22  * modification, are permitted provided that the following conditions
  23  * are met:
  24  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  28  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  29  * 3. Neither the name of Volkswagen nor the names of its contributors
  30  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  31  *    without specific prior written permission.
  32  *
  33  * Alternatively, provided that this notice is retained in full, this
  34  * software may be distributed under the terms of the GNU General
  35  * Public License ("GPL") version 2, in which case the provisions of the
  36  * GPL apply INSTEAD OF those given above.
  37  *
  38  * The provided data structures and external interfaces from this code
  39  * are not restricted to be used by modules with a GPL compatible license.
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  42  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  43  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  44  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  45  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  46  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  47  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  48  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  49  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  50  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  51  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  52  * DAMAGE.
  53  */
  54
  55 #include <linux/module.h>
  56 #include <linux/init.h>
  57 #include <linux/interrupt.h>
  58 #include <linux/spinlock.h>
  59 #include <linux/hrtimer.h>
  60 #include <linux/wait.h>
  61 #include <linux/uio.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <linux/netdevice.h>
  64 #include <linux/socket.h>
  65 #include <linux/if_arp.h>
  66 #include <linux/skbuff.h>
  67 #include <linux/can.h>
  68 #include <linux/can/core.h>
  69 #include <linux/can/skb.h>
  70 #include <linux/can/isotp.h>
  71 #include <linux/slab.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/net_namespace.h>
  74
  75 MODULE_DESCRIPTION("PF_CAN isotp 15765-2:2016 protocol");
  76 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
  77 MODULE_AUTHOR("Oliver Hartkopp <[email protected]>");
  78 MODULE_ALIAS("can-proto-6");
  79
  80 #define ISOTP_MIN_NAMELEN CAN_REQUIRED_SIZE(struct sockaddr_can, can_addr.tp)
  81
  82 #define SINGLE_MASK(id) (((id) & CAN_EFF_FLAG) ? \
  83                          (CAN_EFF_MASK | CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG) : \
  84                          (CAN_SFF_MASK | CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG))
  85
  86 /* ISO 15765-2:2016 supports more than 4095 byte per ISO PDU as the FF_DL can
  87  * take full 32 bit values (4 Gbyte). We would need some good concept to handle
  88  * this between user space and kernel space. For now set the static buffer to
  89  * something about 8 kbyte to be able to test this new functionality.
  90  */
  91 #define DEFAULT_MAX_PDU_SIZE 8300
  92
  93 /* maximum PDU size before ISO 15765-2:2016 extension was 4095 */
  94 #define MAX_12BIT_PDU_SIZE 4095
  95
  96 /* limit the isotp pdu size from the optional module parameter to 1MByte */
  97 #define MAX_PDU_SIZE (1025 * 1024U)
  98
  99 static unsigned int max_pdu_size __read_mostly = DEFAULT_MAX_PDU_SIZE;
 100 module_param(max_pdu_size, uint, 0444);
 101 MODULE_PARM_DESC(max_pdu_size, "maximum isotp pdu size (default "
 102                  __stringify(DEFAULT_MAX_PDU_SIZE) ")");
 103
 104 /* N_PCI type values in bits 7-4 of N_PCI bytes */
 105 #define N_PCI_SF 0x00   /* single frame */
 106 #define N_PCI_FF 0x10   /* first frame */
 107 #define N_PCI_CF 0x20   /* consecutive frame */
 108 #define N_PCI_FC 0x30   /* flow control */
 109
 110 #define N_PCI_SZ 1      /* size of the PCI byte #1 */
 111 #define SF_PCI_SZ4 1    /* size of SingleFrame PCI including 4 bit SF_DL */
 112 #define SF_PCI_SZ8 2    /* size of SingleFrame PCI including 8 bit SF_DL */
 113 #define FF_PCI_SZ12 2   /* size of FirstFrame PCI including 12 bit FF_DL */
 114 #define FF_PCI_SZ32 6   /* size of FirstFrame PCI including 32 bit FF_DL */
 115 #define FC_CONTENT_SZ 3 /* flow control content size in byte (FS/BS/STmin) */
 116
 117 #define ISOTP_CHECK_PADDING (CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN | CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA)
 118 #define ISOTP_ALL_BC_FLAGS (CAN_ISOTP_SF_BROADCAST | CAN_ISOTP_CF_BROADCAST)
 119
 120 /* Flow Status given in FC frame */
 121 #define ISOTP_FC_CTS 0          /* clear to send */
 122 #define ISOTP_FC_WT 1           /* wait */
 123 #define ISOTP_FC_OVFLW 2        /* overflow */
 124
 125 #define ISOTP_FC_TIMEOUT 1      /* 1 sec */
 126 #define ISOTP_ECHO_TIMEOUT 2    /* 2 secs */
 127
 128 enum {
 129         ISOTP_IDLE = 0,
 130         ISOTP_WAIT_FIRST_FC,
 131         ISOTP_WAIT_FC,
 132         ISOTP_WAIT_DATA,
 133         ISOTP_SENDING,
 134         ISOTP_SHUTDOWN,
 135 };
 136
 137 struct tpcon {
 138         u8 *buf;
 139         unsigned int buflen;
 140         unsigned int len;
 141         unsigned int idx;
 142         u32 state;
 143         u8 bs;
 144         u8 sn;
 145         u8 ll_dl;
 146         u8 sbuf[DEFAULT_MAX_PDU_SIZE];
 147 };
 148
 149 struct isotp_sock {
 150         struct sock sk;
 151         int bound;
 152         int ifindex;
 153         canid_t txid;
 154         canid_t rxid;
 155         ktime_t tx_gap;
 156         ktime_t lastrxcf_tstamp;
 157         struct hrtimer rxtimer, txtimer, txfrtimer;
 158         struct can_isotp_options opt;
 159         struct can_isotp_fc_options rxfc, txfc;
 160         struct can_isotp_ll_options ll;
 161         u32 frame_txtime;
 162         u32 force_tx_stmin;
 163         u32 force_rx_stmin;
 164         u32 cfecho; /* consecutive frame echo tag */
 165         struct tpcon rx, tx;
 166         struct list_head notifier;
 167         wait_queue_head_t wait;
 168         spinlock_t rx_lock; /* protect single thread state machine */
 169 };
 170
 171 static LIST_HEAD(isotp_notifier_list);
 172 static DEFINE_SPINLOCK(isotp_notifier_lock);
 173 static struct isotp_sock *isotp_busy_notifier;
 174
 175 static inline struct isotp_sock *isotp_sk(const struct sock *sk)
 176 {
 177         return (struct isotp_sock *)sk;
 178 }
 179
 180 static u32 isotp_bc_flags(struct isotp_sock *so)
 181 {
 182         return so->opt.flags & ISOTP_ALL_BC_FLAGS;
 183 }
 184
 185 static bool isotp_register_rxid(struct isotp_sock *so)
 186 {
 187         /* no broadcast modes => register rx_id for FC frame reception */
 188         return (isotp_bc_flags(so) == 0);
 189 }
 190
 191 static enum hrtimer_restart isotp_rx_timer_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 192 {
 193         struct isotp_sock *so = container_of(hrtimer, struct isotp_sock,
 194                                              rxtimer);
 195         struct sock *sk = &so->sk;
 196
 197         if (so->rx.state == ISOTP_WAIT_DATA) {
 198                 /* we did not get new data frames in time */
 199
 200                 /* report 'connection timed out' */
 201                 sk->sk_err = ETIMEDOUT;
 202                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 203                         sk_error_report(sk);
 204
 205                 /* reset rx state */
 206                 so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 207         }
 208
 209         return HRTIMER_NORESTART;
 210 }
 211
 212 static int isotp_send_fc(struct sock *sk, int ae, u8 flowstatus)
 213 {
 214         struct net_device *dev;
 215         struct sk_buff *nskb;
 216         struct canfd_frame *ncf;
 217         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 218         int can_send_ret;
 219
 220         nskb = alloc_skb(so->ll.mtu + sizeof(struct can_skb_priv), gfp_any());
 221         if (!nskb)
 222                 return 1;
 223
 224         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), so->ifindex);
 225         if (!dev) {
 226                 kfree_skb(nskb);
 227                 return 1;
 228         }
 229
 230         can_skb_reserve(nskb);
 231         can_skb_prv(nskb)->ifindex = dev->ifindex;
 232         can_skb_prv(nskb)->skbcnt = 0;
 233
 234         nskb->dev = dev;
 235         can_skb_set_owner(nskb, sk);
 236         ncf = (struct canfd_frame *)nskb->data;
 237         skb_put_zero(nskb, so->ll.mtu);
 238
 239         /* create & send flow control reply */
 240         ncf->can_id = so->txid;
 241
 242         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_TX_PADDING) {
 243                 memset(ncf->data, so->opt.txpad_content, CAN_MAX_DLEN);
 244                 ncf->len = CAN_MAX_DLEN;
 245         } else {
 246                 ncf->len = ae + FC_CONTENT_SZ;
 247         }
 248
 249         ncf->data[ae] = N_PCI_FC | flowstatus;
 250         ncf->data[ae + 1] = so->rxfc.bs;
 251         ncf->data[ae + 2] = so->rxfc.stmin;
 252
 253         if (ae)
 254                 ncf->data[0] = so->opt.ext_address;
 255
 256         ncf->flags = so->ll.tx_flags;
 257
 258         can_send_ret = can_send(nskb, 1);
 259         if (can_send_ret)
 260                 pr_notice_once("can-isotp: %s: can_send_ret %pe\n",
 261                                __func__, ERR_PTR(can_send_ret));
 262
 263         dev_put(dev);
 264
 265         /* reset blocksize counter */
 266         so->rx.bs = 0;
 267
 268         /* reset last CF frame rx timestamp for rx stmin enforcement */
 269         so->lastrxcf_tstamp = ktime_set(0, 0);
 270
 271         /* start rx timeout watchdog */
 272         hrtimer_start(&so->rxtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 273                       HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 static void isotp_rcv_skb(struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
 278 {
 279         struct sockaddr_can *addr = (struct sockaddr_can *)skb->cb;
 280
 281         BUILD_BUG_ON(sizeof(skb->cb) < sizeof(struct sockaddr_can));
 282
 283         memset(addr, 0, sizeof(*addr));
 284         addr->can_family = AF_CAN;
 285         addr->can_ifindex = skb->dev->ifindex;
 286
 287         if (sock_queue_rcv_skb(sk, skb) < 0)
 288                 kfree_skb(skb);
 289 }
 290
 291 static u8 padlen(u8 datalen)
 292 {
 293         static const u8 plen[] = {
 294                 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,      /* 0 - 8 */
 295                 12, 12, 12, 12,                 /* 9 - 12 */
 296                 16, 16, 16, 16,                 /* 13 - 16 */
 297                 20, 20, 20, 20,                 /* 17 - 20 */
 298                 24, 24, 24, 24,                 /* 21 - 24 */
 299                 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, /* 25 - 32 */
 300                 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, /* 33 - 40 */
 301                 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48, 48  /* 41 - 48 */
 302         };
 303
 304         if (datalen > 48)
 305                 return 64;
 306
 307         return plen[datalen];
 308 }
 309
 310 /* check for length optimization and return 1/true when the check fails */
 311 static int check_optimized(struct canfd_frame *cf, int start_index)
 312 {
 313         /* for CAN_DL <= 8 the start_index is equal to the CAN_DL as the
 314          * padding would start at this point. E.g. if the padding would
 315          * start at cf.data[7] cf->len has to be 7 to be optimal.
 316          * Note: The data[] index starts with zero.
 317          */
 318         if (cf->len <= CAN_MAX_DLEN)
 319                 return (cf->len != start_index);
 320
 321         /* This relation is also valid in the non-linear DLC range, where
 322          * we need to take care of the minimal next possible CAN_DL.
 323          * The correct check would be (padlen(cf->len) != padlen(start_index)).
 324          * But as cf->len can only take discrete values from 12, .., 64 at this
 325          * point the padlen(cf->len) is always equal to cf->len.
 326          */
 327         return (cf->len != padlen(start_index));
 328 }
 329
 330 /* check padding and return 1/true when the check fails */
 331 static int check_pad(struct isotp_sock *so, struct canfd_frame *cf,
 332                      int start_index, u8 content)
 333 {
 334         int i;
 335
 336         /* no RX_PADDING value => check length of optimized frame length */
 337         if (!(so->opt.flags & CAN_ISOTP_RX_PADDING)) {
 338                 if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN)
 339                         return check_optimized(cf, start_index);
 340
 341                 /* no valid test against empty value => ignore frame */
 342                 return 1;
 343         }
 344
 345         /* check datalength of correctly padded CAN frame */
 346         if ((so->opt.flags & CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN) &&
 347             cf->len != padlen(cf->len))
 348                 return 1;
 349
 350         /* check padding content */
 351         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA) {
 352                 for (i = start_index; i < cf->len; i++)
 353                         if (cf->data[i] != content)
 354                                 return 1;
 355         }
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static void isotp_send_cframe(struct isotp_sock *so);
 360
 361 static int isotp_rcv_fc(struct isotp_sock *so, struct canfd_frame *cf, int ae)
 362 {
 363         struct sock *sk = &so->sk;
 364
 365         if (so->tx.state != ISOTP_WAIT_FC &&
 366             so->tx.state != ISOTP_WAIT_FIRST_FC)
 367                 return 0;
 368
 369         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
 370
 371         if ((cf->len < ae + FC_CONTENT_SZ) ||
 372             ((so->opt.flags & ISOTP_CHECK_PADDING) &&
 373              check_pad(so, cf, ae + FC_CONTENT_SZ, so->opt.rxpad_content))) {
 374                 /* malformed PDU - report 'not a data message' */
 375                 sk->sk_err = EBADMSG;
 376                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 377                         sk_error_report(sk);
 378
 379                 so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 380                 wake_up_interruptible(&so->wait);
 381                 return 1;
 382         }
 383
 384         /* get communication parameters only from the first FC frame */
 385         if (so->tx.state == ISOTP_WAIT_FIRST_FC) {
 386                 so->txfc.bs = cf->data[ae + 1];
 387                 so->txfc.stmin = cf->data[ae + 2];
 388
 389                 /* fix wrong STmin values according spec */
 390                 if (so->txfc.stmin > 0x7F &&
 391                     (so->txfc.stmin < 0xF1 || so->txfc.stmin > 0xF9))
 392                         so->txfc.stmin = 0x7F;
 393
 394                 so->tx_gap = ktime_set(0, 0);
 395                 /* add transmission time for CAN frame N_As */
 396                 so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap, so->frame_txtime);
 397                 /* add waiting time for consecutive frames N_Cs */
 398                 if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_FORCE_TXSTMIN)
 399                         so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap,
 400                                                   so->force_tx_stmin);
 401                 else if (so->txfc.stmin < 0x80)
 402                         so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap,
 403                                                   so->txfc.stmin * 1000000);
 404                 else
 405                         so->tx_gap = ktime_add_ns(so->tx_gap,
 406                                                   (so->txfc.stmin - 0xF0)
 407                                                   * 100000);
 408                 so->tx.state = ISOTP_WAIT_FC;
 409         }
 410
 411         switch (cf->data[ae] & 0x0F) {
 412         case ISOTP_FC_CTS:
 413                 so->tx.bs = 0;
 414                 so->tx.state = ISOTP_SENDING;
 415                 /* send CF frame and enable echo timeout handling */
 416                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_ECHO_TIMEOUT, 0),
 417                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 418                 isotp_send_cframe(so);
 419                 break;
 420
 421         case ISOTP_FC_WT:
 422                 /* start timer to wait for next FC frame */
 423                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 424                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 425                 break;
 426
 427         case ISOTP_FC_OVFLW:
 428                 /* overflow on receiver side - report 'message too long' */
 429                 sk->sk_err = EMSGSIZE;
 430                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 431                         sk_error_report(sk);
 432                 fallthrough;
 433
 434         default:
 435                 /* stop this tx job */
 436                 so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 437                 wake_up_interruptible(&so->wait);
 438         }
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static int isotp_rcv_sf(struct sock *sk, struct canfd_frame *cf, int pcilen,
 443                         struct sk_buff *skb, int len)
 444 {
 445         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 446         struct sk_buff *nskb;
 447
 448         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
 449         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 450
 451         if (!len || len > cf->len - pcilen)
 452                 return 1;
 453
 454         if ((so->opt.flags & ISOTP_CHECK_PADDING) &&
 455             check_pad(so, cf, pcilen + len, so->opt.rxpad_content)) {
 456                 /* malformed PDU - report 'not a data message' */
 457                 sk->sk_err = EBADMSG;
 458                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 459                         sk_error_report(sk);
 460                 return 1;
 461         }
 462
 463         nskb = alloc_skb(len, gfp_any());
 464         if (!nskb)
 465                 return 1;
 466
 467         memcpy(skb_put(nskb, len), &cf->data[pcilen], len);
 468
 469         nskb->tstamp = skb->tstamp;
 470         nskb->dev = skb->dev;
 471         isotp_rcv_skb(nskb, sk);
 472         return 0;
 473 }
 474
 475 static int isotp_rcv_ff(struct sock *sk, struct canfd_frame *cf, int ae)
 476 {
 477         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 478         int i;
 479         int off;
 480         int ff_pci_sz;
 481
 482         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
 483         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 484
 485         /* get the used sender LL_DL from the (first) CAN frame data length */
 486         so->rx.ll_dl = padlen(cf->len);
 487
 488         /* the first frame has to use the entire frame up to LL_DL length */
 489         if (cf->len != so->rx.ll_dl)
 490                 return 1;
 491
 492         /* get the FF_DL */
 493         so->rx.len = (cf->data[ae] & 0x0F) << 8;
 494         so->rx.len += cf->data[ae + 1];
 495
 496         /* Check for FF_DL escape sequence supporting 32 bit PDU length */
 497         if (so->rx.len) {
 498                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ12;
 499         } else {
 500                 /* FF_DL = 0 => get real length from next 4 bytes */
 501                 so->rx.len = cf->data[ae + 2] << 24;
 502                 so->rx.len += cf->data[ae + 3] << 16;
 503                 so->rx.len += cf->data[ae + 4] << 8;
 504                 so->rx.len += cf->data[ae + 5];
 505                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ32;
 506         }
 507
 508         /* take care of a potential SF_DL ESC offset for TX_DL > 8 */
 509         off = (so->rx.ll_dl > CAN_MAX_DLEN) ? 1 : 0;
 510
 511         if (so->rx.len + ae + off + ff_pci_sz < so->rx.ll_dl)
 512                 return 1;
 513
 514         /* PDU size > default => try max_pdu_size */
 515         if (so->rx.len > so->rx.buflen && so->rx.buflen < max_pdu_size) {
 516                 u8 *newbuf = kmalloc(max_pdu_size, GFP_ATOMIC);
 517
 518                 if (newbuf) {
 519                         so->rx.buf = newbuf;
 520                         so->rx.buflen = max_pdu_size;
 521                 }
 522         }
 523
 524         if (so->rx.len > so->rx.buflen) {
 525                 /* send FC frame with overflow status */
 526                 isotp_send_fc(sk, ae, ISOTP_FC_OVFLW);
 527                 return 1;
 528         }
 529
 530         /* copy the first received data bytes */
 531         so->rx.idx = 0;
 532         for (i = ae + ff_pci_sz; i < so->rx.ll_dl; i++)
 533                 so->rx.buf[so->rx.idx++] = cf->data[i];
 534
 535         /* initial setup for this pdu reception */
 536         so->rx.sn = 1;
 537         so->rx.state = ISOTP_WAIT_DATA;
 538
 539         /* no creation of flow control frames */
 540         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_LISTEN_MODE)
 541                 return 0;
 542
 543         /* send our first FC frame */
 544         isotp_send_fc(sk, ae, ISOTP_FC_CTS);
 545         return 0;
 546 }
 547
 548 static int isotp_rcv_cf(struct sock *sk, struct canfd_frame *cf, int ae,
 549                         struct sk_buff *skb)
 550 {
 551         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 552         struct sk_buff *nskb;
 553         int i;
 554
 555         if (so->rx.state != ISOTP_WAIT_DATA)
 556                 return 0;
 557
 558         /* drop if timestamp gap is less than force_rx_stmin nano secs */
 559         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_FORCE_RXSTMIN) {
 560                 if (ktime_to_ns(ktime_sub(skb->tstamp, so->lastrxcf_tstamp)) <
 561                     so->force_rx_stmin)
 562                         return 0;
 563
 564                 so->lastrxcf_tstamp = skb->tstamp;
 565         }
 566
 567         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
 568
 569         /* CFs are never longer than the FF */
 570         if (cf->len > so->rx.ll_dl)
 571                 return 1;
 572
 573         /* CFs have usually the LL_DL length */
 574         if (cf->len < so->rx.ll_dl) {
 575                 /* this is only allowed for the last CF */
 576                 if (so->rx.len - so->rx.idx > so->rx.ll_dl - ae - N_PCI_SZ)
 577                         return 1;
 578         }
 579
 580         if ((cf->data[ae] & 0x0F) != so->rx.sn) {
 581                 /* wrong sn detected - report 'illegal byte sequence' */
 582                 sk->sk_err = EILSEQ;
 583                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 584                         sk_error_report(sk);
 585
 586                 /* reset rx state */
 587                 so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 588                 return 1;
 589         }
 590         so->rx.sn++;
 591         so->rx.sn %= 16;
 592
 593         for (i = ae + N_PCI_SZ; i < cf->len; i++) {
 594                 so->rx.buf[so->rx.idx++] = cf->data[i];
 595                 if (so->rx.idx >= so->rx.len)
 596                         break;
 597         }
 598
 599         if (so->rx.idx >= so->rx.len) {
 600                 /* we are done */
 601                 so->rx.state = ISOTP_IDLE;
 602
 603                 if ((so->opt.flags & ISOTP_CHECK_PADDING) &&
 604                     check_pad(so, cf, i + 1, so->opt.rxpad_content)) {
 605                         /* malformed PDU - report 'not a data message' */
 606                         sk->sk_err = EBADMSG;
 607                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 608                                 sk_error_report(sk);
 609                         return 1;
 610                 }
 611
 612                 nskb = alloc_skb(so->rx.len, gfp_any());
 613                 if (!nskb)
 614                         return 1;
 615
 616                 memcpy(skb_put(nskb, so->rx.len), so->rx.buf,
 617                        so->rx.len);
 618
 619                 nskb->tstamp = skb->tstamp;
 620                 nskb->dev = skb->dev;
 621                 isotp_rcv_skb(nskb, sk);
 622                 return 0;
 623         }
 624
 625         /* perform blocksize handling, if enabled */
 626         if (!so->rxfc.bs || ++so->rx.bs < so->rxfc.bs) {
 627                 /* start rx timeout watchdog */
 628                 hrtimer_start(&so->rxtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 629                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 630                 return 0;
 631         }
 632
 633         /* no creation of flow control frames */
 634         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_LISTEN_MODE)
 635                 return 0;
 636
 637         /* we reached the specified blocksize so->rxfc.bs */
 638         isotp_send_fc(sk, ae, ISOTP_FC_CTS);
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 static void isotp_rcv(struct sk_buff *skb, void *data)
 643 {
 644         struct sock *sk = (struct sock *)data;
 645         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 646         struct canfd_frame *cf;
 647         int ae = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR) ? 1 : 0;
 648         u8 n_pci_type, sf_dl;
 649
 650         /* Strictly receive only frames with the configured MTU size
 651          * => clear separation of CAN2.0 / CAN FD transport channels
 652          */
 653         if (skb->len != so->ll.mtu)
 654                 return;
 655
 656         cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
 657
 658         /* if enabled: check reception of my configured extended address */
 659         if (ae && cf->data[0] != so->opt.rx_ext_address)
 660                 return;
 661
 662         n_pci_type = cf->data[ae] & 0xF0;
 663
 664         /* Make sure the state changes and data structures stay consistent at
 665          * CAN frame reception time. This locking is not needed in real world
 666          * use cases but the inconsistency can be triggered with syzkaller.
 667          */
 668         spin_lock(&so->rx_lock);
 669
 670         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_HALF_DUPLEX) {
 671                 /* check rx/tx path half duplex expectations */
 672                 if ((so->tx.state != ISOTP_IDLE && n_pci_type != N_PCI_FC) ||
 673                     (so->rx.state != ISOTP_IDLE && n_pci_type == N_PCI_FC))
 674                         goto out_unlock;
 675         }
 676
 677         switch (n_pci_type) {
 678         case N_PCI_FC:
 679                 /* tx path: flow control frame containing the FC parameters */
 680                 isotp_rcv_fc(so, cf, ae);
 681                 break;
 682
 683         case N_PCI_SF:
 684                 /* rx path: single frame
 685                  *
 686                  * As we do not have a rx.ll_dl configuration, we can only test
 687                  * if the CAN frames payload length matches the LL_DL == 8
 688                  * requirements - no matter if it's CAN 2.0 or CAN FD
 689                  */
 690
 691                 /* get the SF_DL from the N_PCI byte */
 692                 sf_dl = cf->data[ae] & 0x0F;
 693
 694                 if (cf->len <= CAN_MAX_DLEN) {
 695                         isotp_rcv_sf(sk, cf, SF_PCI_SZ4 + ae, skb, sf_dl);
 696                 } else {
 697                         if (can_is_canfd_skb(skb)) {
 698                                 /* We have a CAN FD frame and CAN_DL is greater than 8:
 699                                  * Only frames with the SF_DL == 0 ESC value are valid.
 700                                  *
 701                                  * If so take care of the increased SF PCI size
 702                                  * (SF_PCI_SZ8) to point to the message content behind
 703                                  * the extended SF PCI info and get the real SF_DL
 704                                  * length value from the formerly first data byte.
 705                                  */
 706                                 if (sf_dl == 0)
 707                                         isotp_rcv_sf(sk, cf, SF_PCI_SZ8 + ae, skb,
 708                                                      cf->data[SF_PCI_SZ4 + ae]);
 709                         }
 710                 }
 711                 break;
 712
 713         case N_PCI_FF:
 714                 /* rx path: first frame */
 715                 isotp_rcv_ff(sk, cf, ae);
 716                 break;
 717
 718         case N_PCI_CF:
 719                 /* rx path: consecutive frame */
 720                 isotp_rcv_cf(sk, cf, ae, skb);
 721                 break;
 722         }
 723
 724 out_unlock:
 725         spin_unlock(&so->rx_lock);
 726 }
 727
 728 static void isotp_fill_dataframe(struct canfd_frame *cf, struct isotp_sock *so,
 729                                  int ae, int off)
 730 {
 731         int pcilen = N_PCI_SZ + ae + off;
 732         int space = so->tx.ll_dl - pcilen;
 733         int num = min_t(int, so->tx.len - so->tx.idx, space);
 734         int i;
 735
 736         cf->can_id = so->txid;
 737         cf->len = num + pcilen;
 738
 739         if (num < space) {
 740                 if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_TX_PADDING) {
 741                         /* user requested padding */
 742                         cf->len = padlen(cf->len);
 743                         memset(cf->data, so->opt.txpad_content, cf->len);
 744                 } else if (cf->len > CAN_MAX_DLEN) {
 745                         /* mandatory padding for CAN FD frames */
 746                         cf->len = padlen(cf->len);
 747                         memset(cf->data, CAN_ISOTP_DEFAULT_PAD_CONTENT,
 748                                cf->len);
 749                 }
 750         }
 751
 752         for (i = 0; i < num; i++)
 753                 cf->data[pcilen + i] = so->tx.buf[so->tx.idx++];
 754
 755         if (ae)
 756                 cf->data[0] = so->opt.ext_address;
 757 }
 758
 759 static void isotp_send_cframe(struct isotp_sock *so)
 760 {
 761         struct sock *sk = &so->sk;
 762         struct sk_buff *skb;
 763         struct net_device *dev;
 764         struct canfd_frame *cf;
 765         int can_send_ret;
 766         int ae = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR) ? 1 : 0;
 767
 768         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), so->ifindex);
 769         if (!dev)
 770                 return;
 771
 772         skb = alloc_skb(so->ll.mtu + sizeof(struct can_skb_priv), GFP_ATOMIC);
 773         if (!skb) {
 774                 dev_put(dev);
 775                 return;
 776         }
 777
 778         can_skb_reserve(skb);
 779         can_skb_prv(skb)->ifindex = dev->ifindex;
 780         can_skb_prv(skb)->skbcnt = 0;
 781
 782         cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
 783         skb_put_zero(skb, so->ll.mtu);
 784
 785         /* create consecutive frame */
 786         isotp_fill_dataframe(cf, so, ae, 0);
 787
 788         /* place consecutive frame N_PCI in appropriate index */
 789         cf->data[ae] = N_PCI_CF | so->tx.sn++;
 790         so->tx.sn %= 16;
 791         so->tx.bs++;
 792
 793         cf->flags = so->ll.tx_flags;
 794
 795         skb->dev = dev;
 796         can_skb_set_owner(skb, sk);
 797
 798         /* cfecho should have been zero'ed by init/isotp_rcv_echo() */
 799         if (so->cfecho)
 800                 pr_notice_once("can-isotp: cfecho is %08X != 0\n", so->cfecho);
 801
 802         /* set consecutive frame echo tag */
 803         so->cfecho = *(u32 *)cf->data;
 804
 805         /* send frame with local echo enabled */
 806         can_send_ret = can_send(skb, 1);
 807         if (can_send_ret) {
 808                 pr_notice_once("can-isotp: %s: can_send_ret %pe\n",
 809                                __func__, ERR_PTR(can_send_ret));
 810                 if (can_send_ret == -ENOBUFS)
 811                         pr_notice_once("can-isotp: tx queue is full\n");
 812         }
 813         dev_put(dev);
 814 }
 815
 816 static void isotp_create_fframe(struct canfd_frame *cf, struct isotp_sock *so,
 817                                 int ae)
 818 {
 819         int i;
 820         int ff_pci_sz;
 821
 822         cf->can_id = so->txid;
 823         cf->len = so->tx.ll_dl;
 824         if (ae)
 825                 cf->data[0] = so->opt.ext_address;
 826
 827         /* create N_PCI bytes with 12/32 bit FF_DL data length */
 828         if (so->tx.len > MAX_12BIT_PDU_SIZE) {
 829                 /* use 32 bit FF_DL notation */
 830                 cf->data[ae] = N_PCI_FF;
 831                 cf->data[ae + 1] = 0;
 832                 cf->data[ae + 2] = (u8)(so->tx.len >> 24) & 0xFFU;
 833                 cf->data[ae + 3] = (u8)(so->tx.len >> 16) & 0xFFU;
 834                 cf->data[ae + 4] = (u8)(so->tx.len >> 8) & 0xFFU;
 835                 cf->data[ae + 5] = (u8)so->tx.len & 0xFFU;
 836                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ32;
 837         } else {
 838                 /* use 12 bit FF_DL notation */
 839                 cf->data[ae] = (u8)(so->tx.len >> 8) | N_PCI_FF;
 840                 cf->data[ae + 1] = (u8)so->tx.len & 0xFFU;
 841                 ff_pci_sz = FF_PCI_SZ12;
 842         }
 843
 844         /* add first data bytes depending on ae */
 845         for (i = ae + ff_pci_sz; i < so->tx.ll_dl; i++)
 846                 cf->data[i] = so->tx.buf[so->tx.idx++];
 847
 848         so->tx.sn = 1;
 849 }
 850
 851 static void isotp_rcv_echo(struct sk_buff *skb, void *data)
 852 {
 853         struct sock *sk = (struct sock *)data;
 854         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 855         struct canfd_frame *cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
 856
 857         /* only handle my own local echo CF/SF skb's (no FF!) */
 858         if (skb->sk != sk || so->cfecho != *(u32 *)cf->data)
 859                 return;
 860
 861         /* cancel local echo timeout */
 862         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
 863
 864         /* local echo skb with consecutive frame has been consumed */
 865         so->cfecho = 0;
 866
 867         if (so->tx.idx >= so->tx.len) {
 868                 /* we are done */
 869                 so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 870                 wake_up_interruptible(&so->wait);
 871                 return;
 872         }
 873
 874         if (so->txfc.bs && so->tx.bs >= so->txfc.bs) {
 875                 /* stop and wait for FC with timeout */
 876                 so->tx.state = ISOTP_WAIT_FC;
 877                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_FC_TIMEOUT, 0),
 878                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 879                 return;
 880         }
 881
 882         /* no gap between data frames needed => use burst mode */
 883         if (!so->tx_gap) {
 884                 /* enable echo timeout handling */
 885                 hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_ECHO_TIMEOUT, 0),
 886                               HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 887                 isotp_send_cframe(so);
 888                 return;
 889         }
 890
 891         /* start timer to send next consecutive frame with correct delay */
 892         hrtimer_start(&so->txfrtimer, so->tx_gap, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 893 }
 894
 895 static enum hrtimer_restart isotp_tx_timer_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 896 {
 897         struct isotp_sock *so = container_of(hrtimer, struct isotp_sock,
 898                                              txtimer);
 899         struct sock *sk = &so->sk;
 900
 901         /* don't handle timeouts in IDLE or SHUTDOWN state */
 902         if (so->tx.state == ISOTP_IDLE || so->tx.state == ISOTP_SHUTDOWN)
 903                 return HRTIMER_NORESTART;
 904
 905         /* we did not get any flow control or echo frame in time */
 906
 907         /* report 'communication error on send' */
 908         sk->sk_err = ECOMM;
 909         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
 910                 sk_error_report(sk);
 911
 912         /* reset tx state */
 913         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
 914         wake_up_interruptible(&so->wait);
 915
 916         return HRTIMER_NORESTART;
 917 }
 918
 919 static enum hrtimer_restart isotp_txfr_timer_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 920 {
 921         struct isotp_sock *so = container_of(hrtimer, struct isotp_sock,
 922                                              txfrtimer);
 923
 924         /* start echo timeout handling and cover below protocol error */
 925         hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(ISOTP_ECHO_TIMEOUT, 0),
 926                       HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
 927
 928         /* cfecho should be consumed by isotp_rcv_echo() here */
 929         if (so->tx.state == ISOTP_SENDING && !so->cfecho)
 930                 isotp_send_cframe(so);
 931
 932         return HRTIMER_NORESTART;
 933 }
 934
 935 static int isotp_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size)
 936 {
 937         struct sock *sk = sock->sk;
 938         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
 939         struct sk_buff *skb;
 940         struct net_device *dev;
 941         struct canfd_frame *cf;
 942         int ae = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR) ? 1 : 0;
 943         int wait_tx_done = (so->opt.flags & CAN_ISOTP_WAIT_TX_DONE) ? 1 : 0;
 944         s64 hrtimer_sec = ISOTP_ECHO_TIMEOUT;
 945         int off;
 946         int err;
 947
 948         if (!so->bound || so->tx.state == ISOTP_SHUTDOWN)
 949                 return -EADDRNOTAVAIL;
 950
 951         while (cmpxchg(&so->tx.state, ISOTP_IDLE, ISOTP_SENDING) != ISOTP_IDLE) {
 952                 /* we do not support multiple buffers - for now */
 953                 if (msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
 954                         return -EAGAIN;
 955
 956                 if (so->tx.state == ISOTP_SHUTDOWN)
 957                         return -EADDRNOTAVAIL;
 958
 959                 /* wait for complete transmission of current pdu */
 960                 err = wait_event_interruptible(so->wait, so->tx.state == ISOTP_IDLE);
 961                 if (err)
 962                         goto err_event_drop;
 963         }
 964
 965         /* PDU size > default => try max_pdu_size */
 966         if (size > so->tx.buflen && so->tx.buflen < max_pdu_size) {
 967                 u8 *newbuf = kmalloc(max_pdu_size, GFP_KERNEL);
 968
 969                 if (newbuf) {
 970                         so->tx.buf = newbuf;
 971                         so->tx.buflen = max_pdu_size;
 972                 }
 973         }
 974
 975         if (!size || size > so->tx.buflen) {
 976                 err = -EINVAL;
 977                 goto err_out_drop;
 978         }
 979
 980         /* take care of a potential SF_DL ESC offset for TX_DL > 8 */
 981         off = (so->tx.ll_dl > CAN_MAX_DLEN) ? 1 : 0;
 982
 983         /* does the given data fit into a single frame for SF_BROADCAST? */
 984         if ((isotp_bc_flags(so) == CAN_ISOTP_SF_BROADCAST) &&
 985             (size > so->tx.ll_dl - SF_PCI_SZ4 - ae - off)) {
 986                 err = -EINVAL;
 987                 goto err_out_drop;
 988         }
 989
 990         err = memcpy_from_msg(so->tx.buf, msg, size);
 991         if (err < 0)
 992                 goto err_out_drop;
 993
 994         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), so->ifindex);
 995         if (!dev) {
 996                 err = -ENXIO;
 997                 goto err_out_drop;
 998         }
 999
1000         skb = sock_alloc_send_skb(sk, so->ll.mtu + sizeof(struct can_skb_priv),
1001                                   msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT, &err);
1002         if (!skb) {
1003                 dev_put(dev);
1004                 goto err_out_drop;
1005         }
1006
1007         can_skb_reserve(skb);
1008         can_skb_prv(skb)->ifindex = dev->ifindex;
1009         can_skb_prv(skb)->skbcnt = 0;
1010
1011         so->tx.len = size;
1012         so->tx.idx = 0;
1013
1014         cf = (struct canfd_frame *)skb->data;
1015         skb_put_zero(skb, so->ll.mtu);
1016
1017         /* cfecho should have been zero'ed by init / former isotp_rcv_echo() */
1018         if (so->cfecho)
1019                 pr_notice_once("can-isotp: uninit cfecho %08X\n", so->cfecho);
1020
1021         /* check for single frame transmission depending on TX_DL */
1022         if (size <= so->tx.ll_dl - SF_PCI_SZ4 - ae - off) {
1023                 /* The message size generally fits into a SingleFrame - good.
1024                  *
1025                  * SF_DL ESC offset optimization:
1026                  *
1027                  * When TX_DL is greater 8 but the message would still fit
1028                  * into a 8 byte CAN frame, we can omit the offset.
1029                  * This prevents a protocol caused length extension from
1030                  * CAN_DL = 8 to CAN_DL = 12 due to the SF_SL ESC handling.
1031                  */
1032                 if (size <= CAN_MAX_DLEN - SF_PCI_SZ4 - ae)
1033                         off = 0;
1034
1035                 isotp_fill_dataframe(cf, so, ae, off);
1036
1037                 /* place single frame N_PCI w/o length in appropriate index */
1038                 cf->data[ae] = N_PCI_SF;
1039
1040                 /* place SF_DL size value depending on the SF_DL ESC offset */
1041                 if (off)
1042                         cf->data[SF_PCI_SZ4 + ae] = size;
1043                 else
1044                         cf->data[ae] |= size;
1045
1046                 /* set CF echo tag for isotp_rcv_echo() (SF-mode) */
1047                 so->cfecho = *(u32 *)cf->data;
1048         } else {
1049                 /* send first frame */
1050
1051                 isotp_create_fframe(cf, so, ae);
1052
1053                 if (isotp_bc_flags(so) == CAN_ISOTP_CF_BROADCAST) {
1054                         /* set timer for FC-less operation (STmin = 0) */
1055                         if (so->opt.flags & CAN_ISOTP_FORCE_TXSTMIN)
1056                                 so->tx_gap = ktime_set(0, so->force_tx_stmin);
1057                         else
1058                                 so->tx_gap = ktime_set(0, so->frame_txtime);
1059
1060                         /* disable wait for FCs due to activated block size */
1061                         so->txfc.bs = 0;
1062
1063                         /* set CF echo tag for isotp_rcv_echo() (CF-mode) */
1064                         so->cfecho = *(u32 *)cf->data;
1065                 } else {
1066                         /* standard flow control check */
1067                         so->tx.state = ISOTP_WAIT_FIRST_FC;
1068
1069                         /* start timeout for FC */
1070                         hrtimer_sec = ISOTP_FC_TIMEOUT;
1071
1072                         /* no CF echo tag for isotp_rcv_echo() (FF-mode) */
1073                         so->cfecho = 0;
1074                 }
1075         }
1076
1077         hrtimer_start(&so->txtimer, ktime_set(hrtimer_sec, 0),
1078                       HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1079
1080         /* send the first or only CAN frame */
1081         cf->flags = so->ll.tx_flags;
1082
1083         skb->dev = dev;
1084         skb->sk = sk;
1085         err = can_send(skb, 1);
1086         dev_put(dev);
1087         if (err) {
1088                 pr_notice_once("can-isotp: %s: can_send_ret %pe\n",
1089                                __func__, ERR_PTR(err));
1090
1091                 /* no transmission -> no timeout monitoring */
1092                 hrtimer_cancel(&so->txtimer);
1093
1094                 /* reset consecutive frame echo tag */
1095                 so->cfecho = 0;
1096
1097                 goto err_out_drop;
1098         }
1099
1100         if (wait_tx_done) {
1101                 /* wait for complete transmission of current pdu */
1102                 err = wait_event_interruptible(so->wait, so->tx.state == ISOTP_IDLE);
1103                 if (err)
1104                         goto err_event_drop;
1105
1106                 err = sock_error(sk);
1107                 if (err)
1108                         return err;
1109         }
1110
1111         return size;
1112
1113 err_event_drop:
1114         /* got signal: force tx state machine to be idle */
1115         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
1116         hrtimer_cancel(&so->txfrtimer);
1117         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
1118 err_out_drop:
1119         /* drop this PDU and unlock a potential wait queue */
1120         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
1121         wake_up_interruptible(&so->wait);
1122
1123         return err;
1124 }
1125
1126 static int isotp_recvmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size,
1127                          int flags)
1128 {
1129         struct sock *sk = sock->sk;
1130         struct sk_buff *skb;
1131         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1132         int ret = 0;
1133
1134         if (flags & ~(MSG_DONTWAIT | MSG_TRUNC | MSG_PEEK | MSG_CMSG_COMPAT))
1135                 return -EINVAL;
1136
1137         if (!so->bound)
1138                 return -EADDRNOTAVAIL;
1139
1140         skb = skb_recv_datagram(sk, flags, &ret);
1141         if (!skb)
1142                 return ret;
1143
1144         if (size < skb->len)
1145                 msg->msg_flags |= MSG_TRUNC;
1146         else
1147                 size = skb->len;
1148
1149         ret = memcpy_to_msg(msg, skb->data, size);
1150         if (ret < 0)
1151                 goto out_err;
1152
1153         sock_recv_cmsgs(msg, sk, skb);
1154
1155         if (msg->msg_name) {
1156                 __sockaddr_check_size(ISOTP_MIN_NAMELEN);
1157                 msg->msg_namelen = ISOTP_MIN_NAMELEN;
1158                 memcpy(msg->msg_name, skb->cb, msg->msg_namelen);
1159         }
1160
1161         /* set length of return value */
1162         ret = (flags & MSG_TRUNC) ? skb->len : size;
1163
1164 out_err:
1165         skb_free_datagram(sk, skb);
1166
1167         return ret;
1168 }
1169
1170 static int isotp_release(struct socket *sock)
1171 {
1172         struct sock *sk = sock->sk;
1173         struct isotp_sock *so;
1174         struct net *net;
1175
1176         if (!sk)
1177                 return 0;
1178
1179         so = isotp_sk(sk);
1180         net = sock_net(sk);
1181
1182         /* wait for complete transmission of current pdu */
1183         while (wait_event_interruptible(so->wait, so->tx.state == ISOTP_IDLE) == 0 &&
1184                cmpxchg(&so->tx.state, ISOTP_IDLE, ISOTP_SHUTDOWN) != ISOTP_IDLE)
1185                 ;
1186
1187         /* force state machines to be idle also when a signal occurred */
1188         so->tx.state = ISOTP_SHUTDOWN;
1189         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
1190
1191         spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1192         while (isotp_busy_notifier == so) {
1193                 spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1194                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1195                 spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1196         }
1197         list_del(&so->notifier);
1198         spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1199
1200         lock_sock(sk);
1201
1202         /* remove current filters & unregister */
1203         if (so->bound) {
1204                 if (so->ifindex) {
1205                         struct net_device *dev;
1206
1207                         dev = dev_get_by_index(net, so->ifindex);
1208                         if (dev) {
1209                                 if (isotp_register_rxid(so))
1210                                         can_rx_unregister(net, dev, so->rxid,
1211                                                           SINGLE_MASK(so->rxid),
1212                                                           isotp_rcv, sk);
1213
1214                                 can_rx_unregister(net, dev, so->txid,
1215                                                   SINGLE_MASK(so->txid),
1216                                                   isotp_rcv_echo, sk);
1217                                 dev_put(dev);
1218                                 synchronize_rcu();
1219                         }
1220                 }
1221         }
1222
1223         hrtimer_cancel(&so->txfrtimer);
1224         hrtimer_cancel(&so->txtimer);
1225         hrtimer_cancel(&so->rxtimer);
1226
1227         so->ifindex = 0;
1228         so->bound = 0;
1229
1230         if (so->rx.buf != so->rx.sbuf)
1231                 kfree(so->rx.buf);
1232
1233         if (so->tx.buf != so->tx.sbuf)
1234                 kfree(so->tx.buf);
1235
1236         sock_orphan(sk);
1237         sock->sk = NULL;
1238
1239         release_sock(sk);
1240         sock_put(sk);
1241
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 static int isotp_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int len)
1246 {
1247         struct sockaddr_can *addr = (struct sockaddr_can *)uaddr;
1248         struct sock *sk = sock->sk;
1249         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1250         struct net *net = sock_net(sk);
1251         int ifindex;
1252         struct net_device *dev;
1253         canid_t tx_id = addr->can_addr.tp.tx_id;
1254         canid_t rx_id = addr->can_addr.tp.rx_id;
1255         int err = 0;
1256         int notify_enetdown = 0;
1257
1258         if (len < ISOTP_MIN_NAMELEN)
1259                 return -EINVAL;
1260
1261         if (addr->can_family != AF_CAN)
1262                 return -EINVAL;
1263
1264         /* sanitize tx CAN identifier */
1265         if (tx_id & CAN_EFF_FLAG)
1266                 tx_id &= (CAN_EFF_FLAG | CAN_EFF_MASK);
1267         else
1268                 tx_id &= CAN_SFF_MASK;
1269
1270         /* give feedback on wrong CAN-ID value */
1271         if (tx_id != addr->can_addr.tp.tx_id)
1272                 return -EINVAL;
1273
1274         /* sanitize rx CAN identifier (if needed) */
1275         if (isotp_register_rxid(so)) {
1276                 if (rx_id & CAN_EFF_FLAG)
1277                         rx_id &= (CAN_EFF_FLAG | CAN_EFF_MASK);
1278                 else
1279                         rx_id &= CAN_SFF_MASK;
1280
1281                 /* give feedback on wrong CAN-ID value */
1282                 if (rx_id != addr->can_addr.tp.rx_id)
1283                         return -EINVAL;
1284         }
1285
1286         if (!addr->can_ifindex)
1287                 return -ENODEV;
1288
1289         lock_sock(sk);
1290
1291         if (so->bound) {
1292                 err = -EINVAL;
1293                 goto out;
1294         }
1295
1296         /* ensure different CAN IDs when the rx_id is to be registered */
1297         if (isotp_register_rxid(so) && rx_id == tx_id) {
1298                 err = -EADDRNOTAVAIL;
1299                 goto out;
1300         }
1301
1302         dev = dev_get_by_index(net, addr->can_ifindex);
1303         if (!dev) {
1304                 err = -ENODEV;
1305                 goto out;
1306         }
1307         if (dev->type != ARPHRD_CAN) {
1308                 dev_put(dev);
1309                 err = -ENODEV;
1310                 goto out;
1311         }
1312         if (dev->mtu < so->ll.mtu) {
1313                 dev_put(dev);
1314                 err = -EINVAL;
1315                 goto out;
1316         }
1317         if (!(dev->flags & IFF_UP))
1318                 notify_enetdown = 1;
1319
1320         ifindex = dev->ifindex;
1321
1322         if (isotp_register_rxid(so))
1323                 can_rx_register(net, dev, rx_id, SINGLE_MASK(rx_id),
1324                                 isotp_rcv, sk, "isotp", sk);
1325
1326         /* no consecutive frame echo skb in flight */
1327         so->cfecho = 0;
1328
1329         /* register for echo skb's */
1330         can_rx_register(net, dev, tx_id, SINGLE_MASK(tx_id),
1331                         isotp_rcv_echo, sk, "isotpe", sk);
1332
1333         dev_put(dev);
1334
1335         /* switch to new settings */
1336         so->ifindex = ifindex;
1337         so->rxid = rx_id;
1338         so->txid = tx_id;
1339         so->bound = 1;
1340
1341 out:
1342         release_sock(sk);
1343
1344         if (notify_enetdown) {
1345                 sk->sk_err = ENETDOWN;
1346                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1347                         sk_error_report(sk);
1348         }
1349
1350         return err;
1351 }
1352
1353 static int isotp_getname(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int peer)
1354 {
1355         struct sockaddr_can *addr = (struct sockaddr_can *)uaddr;
1356         struct sock *sk = sock->sk;
1357         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1358
1359         if (peer)
1360                 return -EOPNOTSUPP;
1361
1362         memset(addr, 0, ISOTP_MIN_NAMELEN);
1363         addr->can_family = AF_CAN;
1364         addr->can_ifindex = so->ifindex;
1365         addr->can_addr.tp.rx_id = so->rxid;
1366         addr->can_addr.tp.tx_id = so->txid;
1367
1368         return ISOTP_MIN_NAMELEN;
1369 }
1370
1371 static int isotp_setsockopt_locked(struct socket *sock, int level, int optname,
1372                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1373 {
1374         struct sock *sk = sock->sk;
1375         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1376         int ret = 0;
1377
1378         if (so->bound)
1379                 return -EISCONN;
1380
1381         switch (optname) {
1382         case CAN_ISOTP_OPTS:
1383                 if (optlen != sizeof(struct can_isotp_options))
1384                         return -EINVAL;
1385
1386                 if (copy_from_sockptr(&so->opt, optval, optlen))
1387                         return -EFAULT;
1388
1389                 /* no separate rx_ext_address is given => use ext_address */
1390                 if (!(so->opt.flags & CAN_ISOTP_RX_EXT_ADDR))
1391                         so->opt.rx_ext_address = so->opt.ext_address;
1392
1393                 /* these broadcast flags are not allowed together */
1394                 if (isotp_bc_flags(so) == ISOTP_ALL_BC_FLAGS) {
1395                         /* CAN_ISOTP_SF_BROADCAST is prioritized */
1396                         so->opt.flags &= ~CAN_ISOTP_CF_BROADCAST;
1397
1398                         /* give user feedback on wrong config attempt */
1399                         ret = -EINVAL;
1400                 }
1401
1402                 /* check for frame_txtime changes (0 => no changes) */
1403                 if (so->opt.frame_txtime) {
1404                         if (so->opt.frame_txtime == CAN_ISOTP_FRAME_TXTIME_ZERO)
1405                                 so->frame_txtime = 0;
1406                         else
1407                                 so->frame_txtime = so->opt.frame_txtime;
1408                 }
1409                 break;
1410
1411         case CAN_ISOTP_RECV_FC:
1412                 if (optlen != sizeof(struct can_isotp_fc_options))
1413                         return -EINVAL;
1414
1415                 if (copy_from_sockptr(&so->rxfc, optval, optlen))
1416                         return -EFAULT;
1417                 break;
1418
1419         case CAN_ISOTP_TX_STMIN:
1420                 if (optlen != sizeof(u32))
1421                         return -EINVAL;
1422
1423                 if (copy_from_sockptr(&so->force_tx_stmin, optval, optlen))
1424                         return -EFAULT;
1425                 break;
1426
1427         case CAN_ISOTP_RX_STMIN:
1428                 if (optlen != sizeof(u32))
1429                         return -EINVAL;
1430
1431                 if (copy_from_sockptr(&so->force_rx_stmin, optval, optlen))
1432                         return -EFAULT;
1433                 break;
1434
1435         case CAN_ISOTP_LL_OPTS:
1436                 if (optlen == sizeof(struct can_isotp_ll_options)) {
1437                         struct can_isotp_ll_options ll;
1438
1439                         if (copy_from_sockptr(&ll, optval, optlen))
1440                                 return -EFAULT;
1441
1442                         /* check for correct ISO 11898-1 DLC data length */
1443                         if (ll.tx_dl != padlen(ll.tx_dl))
1444                                 return -EINVAL;
1445
1446                         if (ll.mtu != CAN_MTU && ll.mtu != CANFD_MTU)
1447                                 return -EINVAL;
1448
1449                         if (ll.mtu == CAN_MTU &&
1450                             (ll.tx_dl > CAN_MAX_DLEN || ll.tx_flags != 0))
1451                                 return -EINVAL;
1452
1453                         memcpy(&so->ll, &ll, sizeof(ll));
1454
1455                         /* set ll_dl for tx path to similar place as for rx */
1456                         so->tx.ll_dl = ll.tx_dl;
1457                 } else {
1458                         return -EINVAL;
1459                 }
1460                 break;
1461
1462         default:
1463                 ret = -ENOPROTOOPT;
1464         }
1465
1466         return ret;
1467 }
1468
1469 static int isotp_setsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
1470                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1471
1472 {
1473         struct sock *sk = sock->sk;
1474         int ret;
1475
1476         if (level != SOL_CAN_ISOTP)
1477                 return -EINVAL;
1478
1479         lock_sock(sk);
1480         ret = isotp_setsockopt_locked(sock, level, optname, optval, optlen);
1481         release_sock(sk);
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 static int isotp_getsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
1486                             char __user *optval, int __user *optlen)
1487 {
1488         struct sock *sk = sock->sk;
1489         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1490         int len;
1491         void *val;
1492
1493         if (level != SOL_CAN_ISOTP)
1494                 return -EINVAL;
1495         if (get_user(len, optlen))
1496                 return -EFAULT;
1497         if (len < 0)
1498                 return -EINVAL;
1499
1500         switch (optname) {
1501         case CAN_ISOTP_OPTS:
1502                 len = min_t(int, len, sizeof(struct can_isotp_options));
1503                 val = &so->opt;
1504                 break;
1505
1506         case CAN_ISOTP_RECV_FC:
1507                 len = min_t(int, len, sizeof(struct can_isotp_fc_options));
1508                 val = &so->rxfc;
1509                 break;
1510
1511         case CAN_ISOTP_TX_STMIN:
1512                 len = min_t(int, len, sizeof(u32));
1513                 val = &so->force_tx_stmin;
1514                 break;
1515
1516         case CAN_ISOTP_RX_STMIN:
1517                 len = min_t(int, len, sizeof(u32));
1518                 val = &so->force_rx_stmin;
1519                 break;
1520
1521         case CAN_ISOTP_LL_OPTS:
1522                 len = min_t(int, len, sizeof(struct can_isotp_ll_options));
1523                 val = &so->ll;
1524                 break;
1525
1526         default:
1527                 return -ENOPROTOOPT;
1528         }
1529
1530         if (put_user(len, optlen))
1531                 return -EFAULT;
1532         if (copy_to_user(optval, val, len))
1533                 return -EFAULT;
1534         return 0;
1535 }
1536
1537 static void isotp_notify(struct isotp_sock *so, unsigned long msg,
1538                          struct net_device *dev)
1539 {
1540         struct sock *sk = &so->sk;
1541
1542         if (!net_eq(dev_net(dev), sock_net(sk)))
1543                 return;
1544
1545         if (so->ifindex != dev->ifindex)
1546                 return;
1547
1548         switch (msg) {
1549         case NETDEV_UNREGISTER:
1550                 lock_sock(sk);
1551                 /* remove current filters & unregister */
1552                 if (so->bound) {
1553                         if (isotp_register_rxid(so))
1554                                 can_rx_unregister(dev_net(dev), dev, so->rxid,
1555                                                   SINGLE_MASK(so->rxid),
1556                                                   isotp_rcv, sk);
1557
1558                         can_rx_unregister(dev_net(dev), dev, so->txid,
1559                                           SINGLE_MASK(so->txid),
1560                                           isotp_rcv_echo, sk);
1561                 }
1562
1563                 so->ifindex = 0;
1564                 so->bound  = 0;
1565                 release_sock(sk);
1566
1567                 sk->sk_err = ENODEV;
1568                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1569                         sk_error_report(sk);
1570                 break;
1571
1572         case NETDEV_DOWN:
1573                 sk->sk_err = ENETDOWN;
1574                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1575                         sk_error_report(sk);
1576                 break;
1577         }
1578 }
1579
1580 static int isotp_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long msg,
1581                           void *ptr)
1582 {
1583         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1584
1585         if (dev->type != ARPHRD_CAN)
1586                 return NOTIFY_DONE;
1587         if (msg != NETDEV_UNREGISTER && msg != NETDEV_DOWN)
1588                 return NOTIFY_DONE;
1589         if (unlikely(isotp_busy_notifier)) /* Check for reentrant bug. */
1590                 return NOTIFY_DONE;
1591
1592         spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1593         list_for_each_entry(isotp_busy_notifier, &isotp_notifier_list, notifier) {
1594                 spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1595                 isotp_notify(isotp_busy_notifier, msg, dev);
1596                 spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1597         }
1598         isotp_busy_notifier = NULL;
1599         spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1600         return NOTIFY_DONE;
1601 }
1602
1603 static int isotp_init(struct sock *sk)
1604 {
1605         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1606
1607         so->ifindex = 0;
1608         so->bound = 0;
1609
1610         so->opt.flags = CAN_ISOTP_DEFAULT_FLAGS;
1611         so->opt.ext_address = CAN_ISOTP_DEFAULT_EXT_ADDRESS;
1612         so->opt.rx_ext_address = CAN_ISOTP_DEFAULT_EXT_ADDRESS;
1613         so->opt.rxpad_content = CAN_ISOTP_DEFAULT_PAD_CONTENT;
1614         so->opt.txpad_content = CAN_ISOTP_DEFAULT_PAD_CONTENT;
1615         so->opt.frame_txtime = CAN_ISOTP_DEFAULT_FRAME_TXTIME;
1616         so->frame_txtime = CAN_ISOTP_DEFAULT_FRAME_TXTIME;
1617         so->rxfc.bs = CAN_ISOTP_DEFAULT_RECV_BS;
1618         so->rxfc.stmin = CAN_ISOTP_DEFAULT_RECV_STMIN;
1619         so->rxfc.wftmax = CAN_ISOTP_DEFAULT_RECV_WFTMAX;
1620         so->ll.mtu = CAN_ISOTP_DEFAULT_LL_MTU;
1621         so->ll.tx_dl = CAN_ISOTP_DEFAULT_LL_TX_DL;
1622         so->ll.tx_flags = CAN_ISOTP_DEFAULT_LL_TX_FLAGS;
1623
1624         /* set ll_dl for tx path to similar place as for rx */
1625         so->tx.ll_dl = so->ll.tx_dl;
1626
1627         so->rx.state = ISOTP_IDLE;
1628         so->tx.state = ISOTP_IDLE;
1629
1630         so->rx.buf = so->rx.sbuf;
1631         so->tx.buf = so->tx.sbuf;
1632         so->rx.buflen = ARRAY_SIZE(so->rx.sbuf);
1633         so->tx.buflen = ARRAY_SIZE(so->tx.sbuf);
1634
1635         hrtimer_init(&so->rxtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1636         so->rxtimer.function = isotp_rx_timer_handler;
1637         hrtimer_init(&so->txtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1638         so->txtimer.function = isotp_tx_timer_handler;
1639         hrtimer_init(&so->txfrtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_SOFT);
1640         so->txfrtimer.function = isotp_txfr_timer_handler;
1641
1642         init_waitqueue_head(&so->wait);
1643         spin_lock_init(&so->rx_lock);
1644
1645         spin_lock(&isotp_notifier_lock);
1646         list_add_tail(&so->notifier, &isotp_notifier_list);
1647         spin_unlock(&isotp_notifier_lock);
1648
1649         return 0;
1650 }
1651
1652 static __poll_t isotp_poll(struct file *file, struct socket *sock, poll_table *wait)
1653 {
1654         struct sock *sk = sock->sk;
1655         struct isotp_sock *so = isotp_sk(sk);
1656
1657         __poll_t mask = datagram_poll(file, sock, wait);
1658         poll_wait(file, &so->wait, wait);
1659
1660         /* Check for false positives due to TX state */
1661         if ((mask & EPOLLWRNORM) && (so->tx.state != ISOTP_IDLE))
1662                 mask &= ~(EPOLLOUT | EPOLLWRNORM);
1663
1664         return mask;
1665 }
1666
1667 static int isotp_sock_no_ioctlcmd(struct socket *sock, unsigned int cmd,
1668                                   unsigned long arg)
1669 {
1670         /* no ioctls for socket layer -> hand it down to NIC layer */
1671         return -ENOIOCTLCMD;
1672 }
1673
1674 static const struct proto_ops isotp_ops = {
1675         .family = PF_CAN,
1676         .release = isotp_release,
1677         .bind = isotp_bind,
1678         .connect = sock_no_connect,
1679         .socketpair = sock_no_socketpair,
1680         .accept = sock_no_accept,
1681         .getname = isotp_getname,
1682         .poll = isotp_poll,
1683         .ioctl = isotp_sock_no_ioctlcmd,
1684         .gettstamp = sock_gettstamp,
1685         .listen = sock_no_listen,
1686         .shutdown = sock_no_shutdown,
1687         .setsockopt = isotp_setsockopt,
1688         .getsockopt = isotp_getsockopt,
1689         .sendmsg = isotp_sendmsg,
1690         .recvmsg = isotp_recvmsg,
1691         .mmap = sock_no_mmap,
1692 };
1693
1694 static struct proto isotp_proto __read_mostly = {
1695         .name = "CAN_ISOTP",
1696         .owner = THIS_MODULE,
1697         .obj_size = sizeof(struct isotp_sock),
1698         .init = isotp_init,
1699 };
1700
1701 static const struct can_proto isotp_can_proto = {
1702         .type = SOCK_DGRAM,
1703         .protocol = CAN_ISOTP,
1704         .ops = &isotp_ops,
1705         .prot = &isotp_proto,
1706 };
1707
1708 static struct notifier_block canisotp_notifier = {
1709         .notifier_call = isotp_notifier
1710 };
1711
1712 static __init int isotp_module_init(void)
1713 {
1714         int err;
1715
1716         max_pdu_size = max_t(unsigned int, max_pdu_size, MAX_12BIT_PDU_SIZE);
1717         max_pdu_size = min_t(unsigned int, max_pdu_size, MAX_PDU_SIZE);
1718
1719         pr_info("can: isotp protocol (max_pdu_size %d)\n", max_pdu_size);
1720
1721         err = can_proto_register(&isotp_can_proto);
1722         if (err < 0)
1723                 pr_err("can: registration of isotp protocol failed %pe\n", ERR_PTR(err));
1724         else
1725                 register_netdevice_notifier(&canisotp_notifier);
1726
1727         return err;
1728 }
1729
1730 static __exit void isotp_module_exit(void)
1731 {
1732         can_proto_unregister(&isotp_can_proto);
1733         unregister_netdevice_notifier(&canisotp_notifier);
1734 }
1735
1736 module_init(isotp_module_init);
1737 module_exit(isotp_module_exit);