Quelle  ppp_deflate.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * ppp_deflate.c - interface the zlib procedures for Deflate compression
 * and decompression (as used by gzip) to the PPP code.
 *
 * Copyright 1994-1998 Paul Mackerras.
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>

#include <linux/ppp_defs.h>
#include <linux/ppp-comp.h>

#include <linux/zlib.h>
#include <linux/unaligned.h>

/*
 * State for a Deflate (de)compressor.
 */
struct ppp_deflate_state {
    int  seqno;
    int  w_size;
    int  unit;
    int  mru;
    int  debug;
    z_stream strm;
    struct compstat stats;
};

#define DEFLATE_OVHD 2  /* Deflate overhead/packet */

static void *z_comp_alloc(unsigned char *options, int opt_len);
static void *z_decomp_alloc(unsigned char *options, int opt_len);
static void z_comp_free(void *state);
static void z_decomp_free(void *state);
static int z_comp_init(void *state, unsigned char *options,
     int opt_len,
     int unit, int hdrlen, int debug);
static int z_decomp_init(void *state, unsigned char *options,
       int opt_len,
       int unit, int hdrlen, int mru, int debug);
static int z_compress(void *state, unsigned char *rptr,
    unsigned char *obuf,
    int isize, int osize);
static void z_incomp(void *state, unsigned char *ibuf, int icnt);
static int z_decompress(void *state, unsigned char *ibuf,
    int isize, unsigned char *obuf, int osize);
static void z_comp_reset(void *state);
static void z_decomp_reset(void *state);
static void z_comp_stats(void *state, struct compstat *stats);

/**
 * z_comp_free - free the memory used by a compressor
 * @arg: pointer to the private state for the compressor.
 */
static void z_comp_free(void *arg)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;

 if (state) {
  zlib_deflateEnd(&state->strm);
  vfree(state->strm.workspace);
  kfree(state);
 }
}

/**
 * z_comp_alloc - allocate space for a compressor.
 * @options: pointer to CCP option data
 * @opt_len: length of the CCP option at @options.
 *
 * The @options pointer points to the a buffer containing the
 * CCP option data for the compression being negotiated.  It is
 * formatted according to RFC1979, and describes the window
 * size that the peer is requesting that we use in compressing
 * data to be sent to it.
 *
 * Returns the pointer to the private state for the compressor,
 * or NULL if we could not allocate enough memory.
 */
static void *z_comp_alloc(unsigned char *options, int opt_len)
{
 struct ppp_deflate_state *state;
 int w_size;

 if (opt_len != CILEN_DEFLATE ||
     (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
     options[1] != CILEN_DEFLATE ||
     DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
     options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
  return NULL;
 w_size = DEFLATE_SIZE(options[2]);
 if (w_size < DEFLATE_MIN_SIZE || w_size > DEFLATE_MAX_SIZE)
  return NULL;

 state = kzalloc(sizeof(*state),
           GFP_KERNEL);
 if (state == NULL)
  return NULL;

 state->strm.next_in   = NULL;
 state->w_size         = w_size;
 state->strm.workspace = vmalloc(zlib_deflate_workspacesize(-w_size, 8));
 if (state->strm.workspace == NULL)
  goto out_free;

 if (zlib_deflateInit2(&state->strm, Z_DEFAULT_COMPRESSION,
    DEFLATE_METHOD_VAL, -w_size, 8, Z_DEFAULT_STRATEGY)
     != Z_OK)
  goto out_free;
 return (void *) state;

out_free:
 z_comp_free(state);
 return NULL;
}

/**
 * z_comp_init - initialize a previously-allocated compressor.
 * @arg: pointer to the private state for the compressor
 * @options: pointer to the CCP option data describing the
 *  compression that was negotiated with the peer
 * @opt_len: length of the CCP option data at @options
 * @unit: PPP unit number for diagnostic messages
 * @hdrlen: ignored (present for backwards compatibility)
 * @debug: debug flag; if non-zero, debug messages are printed.
 *
 * The CCP options described by @options must match the options
 * specified when the compressor was allocated.  The compressor
 * history is reset.  Returns 0 for failure (CCP options don't
 * match) or 1 for success.
 */
static int z_comp_init(void *arg, unsigned char *options, int opt_len,
         int unit, int hdrlen, int debug)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;

 if (opt_len < CILEN_DEFLATE ||
     (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
     options[1] != CILEN_DEFLATE ||
     DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
     DEFLATE_SIZE(options[2]) != state->w_size ||
     options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
  return 0;

 state->seqno = 0;
 state->unit  = unit;
 state->debug = debug;

 zlib_deflateReset(&state->strm);

 return 1;
}

/**
 * z_comp_reset - reset a previously-allocated compressor.
 * @arg: pointer to private state for the compressor.
 *
 * This clears the history for the compressor and makes it
 * ready to start emitting a new compressed stream.
 */
static void z_comp_reset(void *arg)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;

 state->seqno = 0;
 zlib_deflateReset(&state->strm);
}

/**
 * z_compress - compress a PPP packet with Deflate compression.
 * @arg: pointer to private state for the compressor
 * @rptr: uncompressed packet (input)
 * @obuf: compressed packet (output)
 * @isize: size of uncompressed packet
 * @osize: space available at @obuf
 *
 * Returns the length of the compressed packet, or 0 if the
 * packet is incompressible.
 */
static int z_compress(void *arg, unsigned char *rptr, unsigned char *obuf,
        int isize, int osize)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
 int r, proto, off, olen, oavail;
 unsigned char *wptr;

 /*
  * Check that the protocol is in the range we handle.
 */
 proto = PPP_PROTOCOL(rptr);
 if (proto > 0x3fff || proto == 0xfd || proto == 0xfb)
  return 0;

 /* Don't generate compressed packets which are larger than
   the uncompressed packet. */
 if (osize > isize)
  osize = isize;

 wptr = obuf;

 /*
  * Copy over the PPP header and store the 2-byte sequence number.
 */
 wptr[0] = PPP_ADDRESS(rptr);
 wptr[1] = PPP_CONTROL(rptr);
 put_unaligned_be16(PPP_COMP, wptr + 2);
 wptr += PPP_HDRLEN;
 put_unaligned_be16(state->seqno, wptr);
 wptr += DEFLATE_OVHD;
 olen = PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD;
 state->strm.next_out = wptr;
 state->strm.avail_out = oavail = osize - olen;
 ++state->seqno;

 off = (proto > 0xff) ? 2 : 3; /* skip 1st proto byte if 0 */
 rptr += off;
 state->strm.next_in = rptr;
 state->strm.avail_in = (isize - off);

 for (;;) {
  r = zlib_deflate(&state->strm, Z_PACKET_FLUSH);
  if (r != Z_OK) {
   if (state->debug)
    printk(KERN_ERR
           "z_compress: deflate returned %d\n", r);
   break;
  }
  if (state->strm.avail_out == 0) {
   olen += oavail;
   state->strm.next_out = NULL;
   state->strm.avail_out = oavail = 1000000;
  } else {
   break;  /* all done */
  }
 }
 olen += oavail - state->strm.avail_out;

 /*
  * See if we managed to reduce the size of the packet.
 */
 if (olen < isize && olen <= osize) {
  state->stats.comp_bytes += olen;
  state->stats.comp_packets++;
 } else {
  state->stats.inc_bytes += isize;
  state->stats.inc_packets++;
  olen = 0;
 }
 state->stats.unc_bytes += isize;
 state->stats.unc_packets++;

 return olen;
}

/**
 * z_comp_stats - return compression statistics for a compressor
 *  or decompressor.
 * @arg: pointer to private space for the (de)compressor
 * @stats: pointer to a struct compstat to receive the result.
 */
static void z_comp_stats(void *arg, struct compstat *stats)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;

 *stats = state->stats;
}

/**
 * z_decomp_free - Free the memory used by a decompressor.
 * @arg: pointer to private space for the decompressor.
 */
static void z_decomp_free(void *arg)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;

 if (state) {
  vfree(state->strm.workspace);
  kfree(state);
 }
}

/**
 * z_decomp_alloc - allocate space for a decompressor.
 * @options: pointer to CCP option data
 * @opt_len: length of the CCP option at @options.
 *
 * The @options pointer points to the a buffer containing the
 * CCP option data for the compression being negotiated.  It is
 * formatted according to RFC1979, and describes the window
 * size that we are requesting the peer to use in compressing
 * data to be sent to us.
 *
 * Returns the pointer to the private state for the decompressor,
 * or NULL if we could not allocate enough memory.
 */
static void *z_decomp_alloc(unsigned char *options, int opt_len)
{
 struct ppp_deflate_state *state;
 int w_size;

 if (opt_len != CILEN_DEFLATE ||
     (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
     options[1] != CILEN_DEFLATE ||
     DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
     options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
  return NULL;
 w_size = DEFLATE_SIZE(options[2]);
 if (w_size < DEFLATE_MIN_SIZE || w_size > DEFLATE_MAX_SIZE)
  return NULL;

 state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL);
 if (state == NULL)
  return NULL;

 state->w_size         = w_size;
 state->strm.next_out  = NULL;
 state->strm.workspace = vmalloc(zlib_inflate_workspacesize());
 if (state->strm.workspace == NULL)
  goto out_free;

 if (zlib_inflateInit2(&state->strm, -w_size) != Z_OK)
  goto out_free;
 return (void *) state;

out_free:
 z_decomp_free(state);
 return NULL;
}

/**
 * z_decomp_init - initialize a previously-allocated decompressor.
 * @arg: pointer to the private state for the decompressor
 * @options: pointer to the CCP option data describing the
 *  compression that was negotiated with the peer
 * @opt_len: length of the CCP option data at @options
 * @unit: PPP unit number for diagnostic messages
 * @hdrlen: ignored (present for backwards compatibility)
 * @mru: maximum length of decompressed packets
 * @debug: debug flag; if non-zero, debug messages are printed.
 *
 * The CCP options described by @options must match the options
 * specified when the decompressor was allocated.  The decompressor
 * history is reset.  Returns 0 for failure (CCP options don't
 * match) or 1 for success.
 */
static int z_decomp_init(void *arg, unsigned char *options, int opt_len,
    int unit, int hdrlen, int mru, int debug)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;

 if (opt_len < CILEN_DEFLATE ||
     (options[0] != CI_DEFLATE && options[0] != CI_DEFLATE_DRAFT) ||
     options[1] != CILEN_DEFLATE ||
     DEFLATE_METHOD(options[2]) != DEFLATE_METHOD_VAL ||
     DEFLATE_SIZE(options[2]) != state->w_size ||
     options[3] != DEFLATE_CHK_SEQUENCE)
  return 0;

 state->seqno = 0;
 state->unit  = unit;
 state->debug = debug;
 state->mru   = mru;

 zlib_inflateReset(&state->strm);

 return 1;
}

/**
 * z_decomp_reset - reset a previously-allocated decompressor.
 * @arg: pointer to private state for the decompressor.
 *
 * This clears the history for the decompressor and makes it
 * ready to receive a new compressed stream.
 */
static void z_decomp_reset(void *arg)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;

 state->seqno = 0;
 zlib_inflateReset(&state->strm);
}

/**
 * z_decompress - decompress a Deflate-compressed packet.
 * @arg: pointer to private state for the decompressor
 * @ibuf: pointer to input (compressed) packet data
 * @isize: length of input packet
 * @obuf: pointer to space for output (decompressed) packet
 * @osize: amount of space available at @obuf
 *
 * Because of patent problems, we return DECOMP_ERROR for errors
 * found by inspecting the input data and for system problems, but
 * DECOMP_FATALERROR for any errors which could possibly be said to
 * be being detected "after" decompression.  For DECOMP_ERROR,
 * we can issue a CCP reset-request; for DECOMP_FATALERROR, we may be
 * infringing a patent of Motorola's if we do, so we take CCP down
 * instead.
 *
 * Given that the frame has the correct sequence number and a good FCS,
 * errors such as invalid codes in the input most likely indicate a
 * bug, so we return DECOMP_FATALERROR for them in order to turn off
 * compression, even though they are detected by inspecting the input.
 */
static int z_decompress(void *arg, unsigned char *ibuf, int isize,
   unsigned char *obuf, int osize)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
 int olen, seq, r;
 int decode_proto, overflow;
 unsigned char overflow_buf[1];

 if (isize <= PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD) {
  if (state->debug)
   printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: short pkt (%d)\n",
          state->unit, isize);
  return DECOMP_ERROR;
 }

 /* Check the sequence number. */
 seq = get_unaligned_be16(ibuf + PPP_HDRLEN);
 if (seq != (state->seqno & 0xffff)) {
  if (state->debug)
   printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: bad seq # %d, expected %d\n",
          state->unit, seq, state->seqno & 0xffff);
  return DECOMP_ERROR;
 }
 ++state->seqno;

 /*
  * Fill in the first part of the PPP header.  The protocol field
  * comes from the decompressed data.
 */
 obuf[0] = PPP_ADDRESS(ibuf);
 obuf[1] = PPP_CONTROL(ibuf);
 obuf[2] = 0;

 /*
  * Set up to call inflate.  We set avail_out to 1 initially so we can
  * look at the first byte of the output and decide whether we have
  * a 1-byte or 2-byte protocol field.
 */
 state->strm.next_in = ibuf + PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD;
 state->strm.avail_in = isize - (PPP_HDRLEN + DEFLATE_OVHD);
 state->strm.next_out = obuf + 3;
 state->strm.avail_out = 1;
 decode_proto = 1;
 overflow = 0;

 /*
  * Call inflate, supplying more input or output as needed.
 */
 for (;;) {
  r = zlib_inflate(&state->strm, Z_PACKET_FLUSH);
  if (r != Z_OK) {
   if (state->debug)
    printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: inflate returned %d (%s)\n",
           state->unit, r, (state->strm.msg? state->strm.msg: ""));
   return DECOMP_FATALERROR;
  }
  if (state->strm.avail_out != 0)
   break;  /* all done */
  if (decode_proto) {
   state->strm.avail_out = osize - PPP_HDRLEN;
   if ((obuf[3] & 1) == 0) {
    /* 2-byte protocol field */
    obuf[2] = obuf[3];
    --state->strm.next_out;
    ++state->strm.avail_out;
   }
   decode_proto = 0;
  } else if (!overflow) {
   /*
    * We've filled up the output buffer; the only way to
    * find out whether inflate has any more characters
    * left is to give it another byte of output space.
 */
   state->strm.next_out = overflow_buf;
   state->strm.avail_out = 1;
   overflow = 1;
  } else {
   if (state->debug)
    printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: ran out of mru\n",
           state->unit);
   return DECOMP_FATALERROR;
  }
 }

 if (decode_proto) {
  if (state->debug)
   printk(KERN_DEBUG "z_decompress%d: didn't get proto\n",
          state->unit);
  return DECOMP_ERROR;
 }

 olen = osize + overflow - state->strm.avail_out;
 state->stats.unc_bytes += olen;
 state->stats.unc_packets++;
 state->stats.comp_bytes += isize;
 state->stats.comp_packets++;

 return olen;
}

/**
 * z_incomp - add incompressible input data to the history.
 * @arg: pointer to private state for the decompressor
 * @ibuf: pointer to input packet data
 * @icnt: length of input data.
 */
static void z_incomp(void *arg, unsigned char *ibuf, int icnt)
{
 struct ppp_deflate_state *state = (struct ppp_deflate_state *) arg;
 int proto, r;

 /*
  * Check that the protocol is one we handle.
 */
 proto = PPP_PROTOCOL(ibuf);
 if (proto > 0x3fff || proto == 0xfd || proto == 0xfb)
  return;

 ++state->seqno;

 /*
  * We start at the either the 1st or 2nd byte of the protocol field,
  * depending on whether the protocol value is compressible.
 */
 state->strm.next_in = ibuf + 3;
 state->strm.avail_in = icnt - 3;
 if (proto > 0xff) {
  --state->strm.next_in;
  ++state->strm.avail_in;
 }

 r = zlib_inflateIncomp(&state->strm);
 if (r != Z_OK) {
  /* gak! */
  if (state->debug) {
   printk(KERN_DEBUG "z_incomp%d: inflateIncomp returned %d (%s)\n",
          state->unit, r, (state->strm.msg? state->strm.msg: ""));
  }
  return;
 }

 /*
  * Update stats.
 */
 state->stats.inc_bytes += icnt;
 state->stats.inc_packets++;
 state->stats.unc_bytes += icnt;
 state->stats.unc_packets++;
}

/*************************************************************
 * Module interface table
 *************************************************************/

/* These are in ppp_generic.c */
extern int  ppp_register_compressor   (struct compressor *cp);
extern void ppp_unregister_compressor (struct compressor *cp);

/*
 * Procedures exported to if_ppp.c.
 */
static struct compressor ppp_deflate = {
 .compress_proto = CI_DEFLATE,
 .comp_alloc =  z_comp_alloc,
 .comp_free =  z_comp_free,
 .comp_init =  z_comp_init,
 .comp_reset =  z_comp_reset,
 .compress =  z_compress,
 .comp_stat =  z_comp_stats,
 .decomp_alloc =  z_decomp_alloc,
 .decomp_free =  z_decomp_free,
 .decomp_init =  z_decomp_init,
 .decomp_reset =  z_decomp_reset,
 .decompress =  z_decompress,
 .incomp =  z_incomp,
 .decomp_stat =  z_comp_stats,
 .owner =  THIS_MODULE
};

static struct compressor ppp_deflate_draft = {
 .compress_proto = CI_DEFLATE_DRAFT,
 .comp_alloc =  z_comp_alloc,
 .comp_free =  z_comp_free,
 .comp_init =  z_comp_init,
 .comp_reset =  z_comp_reset,
 .compress =  z_compress,
 .comp_stat =  z_comp_stats,
 .decomp_alloc =  z_decomp_alloc,
 .decomp_free =  z_decomp_free,
 .decomp_init =  z_decomp_init,
 .decomp_reset =  z_decomp_reset,
 .decompress =  z_decompress,
 .incomp =  z_incomp,
 .decomp_stat =  z_comp_stats,
 .owner =  THIS_MODULE
};

static int __init deflate_init(void)
{
 int rc;

 rc = ppp_register_compressor(&ppp_deflate);
 if (rc)
  return rc;

 rc = ppp_register_compressor(&ppp_deflate_draft);
 if (rc) {
  ppp_unregister_compressor(&ppp_deflate);
  return rc;
 }

 pr_info("PPP Deflate Compression module registered\n");
 return 0;
}

static void __exit deflate_cleanup(void)
{
 ppp_unregister_compressor(&ppp_deflate);
 ppp_unregister_compressor(&ppp_deflate_draft);
}

module_init(deflate_init);
module_exit(deflate_cleanup);
MODULE_DESCRIPTION("PPP Deflate compression module");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_ALIAS("ppp-compress-" __stringify(CI_DEFLATE));
MODULE_ALIAS("ppp-compress-" __stringify(CI_DEFLATE_DRAFT));