net: ipv6: Add implementation of main IPv6 functions
authorViacheslav Mitrofanov <v.v.mitrofanov@yadro.com>
Fri, 2 Dec 2022 09:18:05 +0000 (12:18 +0300)
committerTom Rini <trini@konsulko.com>
Mon, 5 Dec 2022 17:47:16 +0000 (12:47 -0500)
Functions that were exposed in "net: ipv6: Add IPv6 basic primitives"
had only empty implementations and were exposed as API for futher
patches. This patch add implementation of these functions. Main
functions are: net_ip6_handler() - IPv6 packet handler for incoming
packets; net_send_udp_packet6() - make up and send an UDP packet;
csum_ipv6_magic() - compute checksum of IPv6 "psuedo-header" per RFC2460
section 8.1; ip6_addr_in_subnet() - check if an address is in our
subnet. Other functions are auxiliary.

Series-changes: 3
- Added comments
- Fixed style problems
- Fixed return codes instead of -1

Signed-off-by: Viacheslav Mitrofanov <v.v.mitrofanov@yadro.com>
Reviewed-by: Ramon Fried <rfried.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Simon Glass <sjg@chromium.org>
include/net6.h
net/net6.c

index 50b7120..622885e 100644 (file)
@@ -195,13 +195,6 @@ extern bool use_ip6;
  * Return: 0 if conversion successful, -EINVAL if fail
  */
 int string_to_ip6(const char *s, size_t len, struct in6_addr *addr);
-#else
-static inline int
-string_to_ip6(const char *s, size_t len, struct in6_addr *addr)
-{
-       return -EINVAL;
-}
-#endif
 
 /**
  * ip6_is_unspecified_addr() - Check if IPv6 addr is not set i.e. is zero
@@ -209,10 +202,7 @@ string_to_ip6(const char *s, size_t len, struct in6_addr *addr)
  * @addr:      IPv6 addr
  * Return:  0 if addr is not set, -1 if is set
  */
-static inline int ip6_is_unspecified_addr(struct in6_addr *addr)
-{
-       return -1;
-}
+int ip6_is_unspecified_addr(struct in6_addr *addr);
 
 /**
  * ip6_is_our_addr() - Check if IPv6 addr belongs to our host addr
@@ -224,10 +214,7 @@ static inline int ip6_is_unspecified_addr(struct in6_addr *addr)
  * @addr:      addr to check
  * Return: 0 if addr is our, -1 otherwise
  */
-static inline int ip6_is_our_addr(struct in6_addr *addr)
-{
-       return -1;
-}
+int ip6_is_our_addr(struct in6_addr *addr);
 
 /**
  * ip6_addr_in_subnet() - Check if two IPv6 addresses are in the same subnet
@@ -237,12 +224,8 @@ static inline int ip6_is_our_addr(struct in6_addr *addr)
  * @prefix_length:     network mask length
  * Return: 0 if two addresses in the same subnet, -1 otherwise
  */
-static inline int
-ip6_addr_in_subnet(struct in6_addr *our_addr, struct in6_addr *neigh_addr,
-                  u32 prefix_length)
-{
-       return -1;
-}
+int ip6_addr_in_subnet(struct in6_addr *our_addr, struct in6_addr *neigh_addr,
+                      u32 prefix_length);
 
 /**
  * ip6_make_lladd() - rMake up IPv6 Link Local address
@@ -250,10 +233,7 @@ ip6_addr_in_subnet(struct in6_addr *our_addr, struct in6_addr *neigh_addr,
  * @lladdr:    formed IPv6 Link Local address
  * @enetaddr:  MAC addr of a device
  */
-static inline void
-ip6_make_lladdr(struct in6_addr *lladdr, unsigned char const enetaddr[6])
-{
-}
+void ip6_make_lladdr(struct in6_addr *lladr, unsigned char const enetaddr[6]);
 
 /**
  * ip6_make_snma() - aMake up Solicited Node Multicast Address from IPv6 addr
@@ -261,10 +241,7 @@ ip6_make_lladdr(struct in6_addr *lladdr, unsigned char const enetaddr[6])
  * @mcast_addr:        formed SNMA addr
  * @ip6_addr:  base IPv6 addr
  */
-static inline void
-ip6_make_snma(struct in6_addr *mcast_addr, struct in6_addr *ip6_addr)
-{
-}
+void ip6_make_snma(struct in6_addr *mcast_addr, struct in6_addr *ip6_addr);
 
 /**
  * ip6_make_mult_ethdstaddr() - Make up IPv6 multicast addr
@@ -272,11 +249,8 @@ ip6_make_snma(struct in6_addr *mcast_addr, struct in6_addr *ip6_addr)
  * @enetaddr:  MAC addr of a device
  * @mcast_addr:        formed IPv6 multicast addr
  */
-static inline void
-ip6_make_mult_ethdstaddr(unsigned char enetaddr[6],
-                        struct in6_addr *mcast_addr)
-{
-}
+void ip6_make_mult_ethdstaddr(unsigned char enetaddr[6],
+                             struct in6_addr *mcast_addr);
 
 /**
  * csum_partial() - Compute an internet checksum
@@ -286,11 +260,7 @@ ip6_make_mult_ethdstaddr(unsigned char enetaddr[6],
  * @sum:       initial sum to be added in
  * Return: internet checksum of the buffer
  */
-static inline unsigned int
-csum_partial(const unsigned char *buff, int len, unsigned int sum)
-{
-       return 0;
-}
+unsigned int csum_partial(const unsigned char *buff, int len, unsigned int sum);
 
 /**
  * csum_ipv6_magic() - Compute checksum of IPv6 "psuedo-header" per RFC2460 section 8.1
@@ -302,13 +272,9 @@ csum_partial(const unsigned char *buff, int len, unsigned int sum)
  * @csum:      upper layer checksum
  * Return: computed checksum
  */
-static inline unsigned short
-csum_ipv6_magic(struct in6_addr *saddr,
-               struct in6_addr *daddr, u16 len,
-               unsigned short proto, unsigned int csum)
-{
-       return 0;
-}
+unsigned short int csum_ipv6_magic(struct in6_addr *saddr,
+                                  struct in6_addr *daddr, u16 len,
+                                  unsigned short proto, unsigned int csum);
 
 /**
  * ip6_add_hdr() - Make up IPv6 header
@@ -321,12 +287,8 @@ csum_ipv6_magic(struct in6_addr *saddr,
  * @payload_len: payload length
  * Return: IPv6 header length
  */
-static inline unsigned int
-ip6_add_hdr(uchar *xip, struct in6_addr *src, struct in6_addr *dest,
-           int nextheader, int hoplimit, int payload_len)
-{
-       return 0;
-}
+int ip6_add_hdr(uchar *xip, struct in6_addr *src, struct in6_addr *dest,
+               int nextheader, int hoplimit, int payload_len);
 
 /**
  * net_send_udp_packet6() - Make up UDP packet and send it
@@ -338,12 +300,8 @@ ip6_add_hdr(uchar *xip, struct in6_addr *src, struct in6_addr *dest,
  * @len:       UDP packet length
  * Return: 0 if send successfully, -1 otherwise
  */
-static inline int
-net_send_udp_packet6(uchar *ether, struct in6_addr *dest,
-                    int dport, int sport, int len)
-{
-       return -1;
-}
+int net_send_udp_packet6(uchar *ether, struct in6_addr *dest, int dport,
+                        int sport, int len);
 
 /**
  * net_ip6_handler() - Handle IPv6 packet
@@ -353,12 +311,7 @@ net_send_udp_packet6(uchar *ether, struct in6_addr *dest,
  * @len:       incoming packet len
  * Return: 0 if handle packet successfully, -EINVAL in case of invalid protocol
  */
-static inline int
-net_ip6_handler(struct ethernet_hdr *et, struct ip6_hdr *ip6,
-               int len)
-{
-       return -EINVAL;
-}
+int net_ip6_handler(struct ethernet_hdr *et, struct ip6_hdr *ip6, int len);
 
 /**
  * net_copy_ip6() - Copy IPv6 addr
@@ -368,6 +321,86 @@ net_ip6_handler(struct ethernet_hdr *et, struct ip6_hdr *ip6,
  */
 static inline void net_copy_ip6(void *to, const void *from)
 {
+       memcpy((void *)to, from, sizeof(struct in6_addr));
 }
+#else
+static inline int
+string_to_ip6(const char *s, size_t len, struct in6_addr *addr)
+{
+       return -EINVAL;
+}
+
+static inline int ip6_is_unspecified_addr(struct in6_addr *addr)
+{
+       return -1;
+}
+
+static inline int ip6_is_our_addr(struct in6_addr *addr)
+{
+       return -1;
+}
+
+static inline int
+ip6_addr_in_subnet(struct in6_addr *our_addr, struct in6_addr *neigh_addr,
+                  u32 prefix_length)
+{
+       return -1;
+}
+
+static inline void
+ip6_make_lladdr(struct in6_addr *lladdr, unsigned char const enetaddr[6])
+{
+}
+
+static inline void
+ip6_make_snma(struct in6_addr *mcast_addr, struct in6_addr *ip6_addr)
+{
+}
+
+static inline void
+ip6_make_mult_ethdstaddr(unsigned char enetaddr[6],
+                        struct in6_addr *mcast_addr)
+{
+}
+
+static inline unsigned int
+csum_partial(const unsigned char *buff, int len, unsigned int sum)
+{
+       return 0;
+}
+
+static inline unsigned short
+csum_ipv6_magic(struct in6_addr *saddr,
+               struct in6_addr *daddr, u16 len,
+               unsigned short proto, unsigned int csum)
+{
+       return 0;
+}
+
+static inline unsigned int
+ip6_add_hdr(uchar *xip, struct in6_addr *src, struct in6_addr *dest,
+           int nextheader, int hoplimit, int payload_len)
+{
+       return 0;
+}
+
+static inline int
+net_send_udp_packet6(uchar *ether, struct in6_addr *dest,
+                    int dport, int sport, int len)
+{
+       return -1;
+}
+
+static inline int
+net_ip6_handler(struct ethernet_hdr *et, struct ip6_hdr *ip6,
+               int len)
+{
+       return -EINVAL;
+}
+
+static inline void net_copy_ip6(void *to, const void *from)
+{
+}
+#endif
 
 #endif /* __NET6_H__ */
index cfbd4f5..e604227 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
 #include <malloc.h>
 #include <net.h>
 #include <net6.h>
+#include <ndisc.h>
 
 /* NULL IPv6 address */
 struct in6_addr const net_null_addr_ip6 = ZERO_IPV6_ADDR;
@@ -77,3 +78,364 @@ static int on_serverip6(const char *name, const char *value, enum env_op op,
 }
 
 U_BOOT_ENV_CALLBACK(serverip6, on_serverip6);
+
+int ip6_is_unspecified_addr(struct in6_addr *addr)
+{
+       return !(addr->s6_addr32[0] | addr->s6_addr32[1] |
+               addr->s6_addr32[2] | addr->s6_addr32[3]);
+}
+
+int ip6_is_our_addr(struct in6_addr *addr)
+{
+       return !memcmp(addr, &net_link_local_ip6, sizeof(struct in6_addr)) ||
+              !memcmp(addr, &net_ip6, sizeof(struct in6_addr));
+}
+
+void ip6_make_eui(unsigned char eui[8], unsigned char const enetaddr[6])
+{
+       memcpy(eui, enetaddr, 3);
+       memcpy(&eui[5], &enetaddr[3], 3);
+       eui[3] = 0xff;
+       eui[4] = 0xfe;
+       eui[0] ^= 2;            /* "u" bit set to indicate global scope */
+}
+
+void ip6_make_lladdr(struct in6_addr *lladr, unsigned char const enetaddr[6])
+{
+       unsigned char eui[8];
+
+       memset(lladr, 0, sizeof(struct in6_addr));
+       lladr->s6_addr16[0] = htons(IPV6_LINK_LOCAL_PREFIX);
+       ip6_make_eui(eui, enetaddr);
+       memcpy(&lladr->s6_addr[8], eui, 8);
+}
+
+void ip6_make_snma(struct in6_addr *mcast_addr, struct in6_addr *ip6_addr)
+{
+       memset(mcast_addr, 0, sizeof(struct in6_addr));
+       mcast_addr->s6_addr[0] = 0xff;
+       mcast_addr->s6_addr[1] = IPV6_ADDRSCOPE_LINK;
+       mcast_addr->s6_addr[11] = 0x01;
+       mcast_addr->s6_addr[12] = 0xff;
+       mcast_addr->s6_addr[13] = ip6_addr->s6_addr[13];
+       mcast_addr->s6_addr[14] = ip6_addr->s6_addr[14];
+       mcast_addr->s6_addr[15] = ip6_addr->s6_addr[15];
+}
+
+void
+ip6_make_mult_ethdstaddr(unsigned char enetaddr[6], struct in6_addr *mcast_addr)
+{
+       enetaddr[0] = 0x33;
+       enetaddr[1] = 0x33;
+       memcpy(&enetaddr[2], &mcast_addr->s6_addr[12], 4);
+}
+
+int
+ip6_addr_in_subnet(struct in6_addr *our_addr, struct in6_addr *neigh_addr,
+                  u32 plen)
+{
+       __be32 *addr_dwords;
+       __be32 *neigh_dwords;
+
+       addr_dwords = our_addr->s6_addr32;
+       neigh_dwords = neigh_addr->s6_addr32;
+
+       while (plen > 32) {
+               if (*addr_dwords++ != *neigh_dwords++)
+                       return 0;
+
+               plen -= 32;
+       }
+
+       /* Check any remaining bits */
+       if (plen > 0) {
+               if ((*addr_dwords >> (32 - plen)) !=
+                   (*neigh_dwords >> (32 - plen))) {
+                       return 0;
+               }
+       }
+
+       return 1;
+}
+
+static inline unsigned int csum_fold(unsigned int sum)
+{
+       sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
+       sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
+
+       /* Opaque moment. If reverse it to zero it will not be checked on
+        * receiver's side. It leads to bad negibour advertisement.
+        */
+       if (sum == 0xffff)
+               return sum;
+
+       return ~sum;
+}
+
+static inline unsigned short from32to16(unsigned int x)
+{
+       /* add up 16-bit and 16-bit for 16+c bit */
+       x = (x & 0xffff) + (x >> 16);
+       /* add up carry.. */
+       x = (x & 0xffff) + (x >> 16);
+       return x;
+}
+
+static u32 csum_do_csum(const u8 *buff, int len)
+{
+       int odd;
+       unsigned int result = 0;
+
+       if (len <= 0)
+               goto out;
+       odd = 1 & (unsigned long)buff;
+       if (odd) {
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN
+               result += (*buff << 8);
+#else
+               result = *buff;
+#endif
+               len--;
+               buff++;
+       }
+       if (len >= 2) {
+               if (2 & (unsigned long)buff) {
+                       result += *(unsigned short *)buff;
+                       len -= 2;
+                       buff += 2;
+               }
+               if (len >= 4) {
+                       const unsigned char *end = buff + ((u32)len & ~3);
+                       unsigned int carry = 0;
+
+                       do {
+                               unsigned int w = *(unsigned int *)buff;
+
+                               buff += 4;
+                               result += carry;
+                               result += w;
+                               carry = (w > result);
+                       } while (buff < end);
+                       result += carry;
+                       result = (result & 0xffff) + (result >> 16);
+               }
+               if (len & 2) {
+                       result += *(unsigned short *)buff;
+                       buff += 2;
+               }
+       }
+       if (len & 1)
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN
+               result += *buff;
+#else
+               result += (*buff << 8);
+#endif
+       result = from32to16(result);
+       if (odd)
+               result = ((result >> 8) & 0xff) | ((result & 0xff) << 8);
+out:
+       return result;
+}
+
+unsigned int csum_partial(const unsigned char *buff, int len, unsigned int sum)
+{
+       unsigned int result = csum_do_csum(buff, len);
+
+       /* add in old sum, and carry.. */
+       result += sum;
+       /* 16+c bits -> 16 bits */
+       result = (result & 0xffff) + (result >> 16);
+       return result;
+}
+
+unsigned short int
+csum_ipv6_magic(struct in6_addr *saddr, struct in6_addr *daddr, u16 len,
+               unsigned short proto, unsigned int csum)
+{
+       int carry;
+       u32 ulen;
+       u32 uproto;
+       u32 sum = csum;
+
+       sum += saddr->s6_addr32[0];
+       carry = (sum < saddr->s6_addr32[0]);
+       sum += carry;
+
+       sum += saddr->s6_addr32[1];
+       carry = (sum < saddr->s6_addr32[1]);
+       sum += carry;
+
+       sum += saddr->s6_addr32[2];
+       carry = (sum < saddr->s6_addr32[2]);
+       sum += carry;
+
+       sum += saddr->s6_addr32[3];
+       carry = (sum < saddr->s6_addr32[3]);
+       sum += carry;
+
+       sum += daddr->s6_addr32[0];
+       carry = (sum < daddr->s6_addr32[0]);
+       sum += carry;
+
+       sum += daddr->s6_addr32[1];
+       carry = (sum < daddr->s6_addr32[1]);
+       sum += carry;
+
+       sum += daddr->s6_addr32[2];
+       carry = (sum < daddr->s6_addr32[2]);
+       sum += carry;
+
+       sum += daddr->s6_addr32[3];
+       carry = (sum < daddr->s6_addr32[3]);
+       sum += carry;
+
+       ulen = htonl((u32)len);
+       sum += ulen;
+       carry = (sum < ulen);
+       sum += carry;
+
+       uproto = htonl(proto);
+       sum += uproto;
+       carry = (sum < uproto);
+       sum += carry;
+
+       return csum_fold(sum);
+}
+
+int ip6_add_hdr(uchar *xip, struct in6_addr *src, struct in6_addr *dest,
+               int nextheader, int hoplimit, int payload_len)
+{
+       struct ip6_hdr *ip6 = (struct ip6_hdr *)xip;
+
+       ip6->version = 6;
+       ip6->priority = 0;
+       ip6->flow_lbl[0] = 0;
+       ip6->flow_lbl[1] = 0;
+       ip6->flow_lbl[2] = 0;
+       ip6->payload_len = htons(payload_len);
+       ip6->nexthdr = nextheader;
+       ip6->hop_limit = hoplimit;
+       net_copy_ip6(&ip6->saddr, src);
+       net_copy_ip6(&ip6->daddr, dest);
+
+       return sizeof(struct ip6_hdr);
+}
+
+int net_send_udp_packet6(uchar *ether, struct in6_addr *dest, int dport,
+                        int sport, int len)
+{
+       uchar *pkt;
+       struct udp_hdr *udp;
+       u16 csum_p;
+
+       udp = (struct udp_hdr *)((uchar *)net_tx_packet + net_eth_hdr_size() +
+                       IP6_HDR_SIZE);
+
+       udp->udp_dst = htons(dport);
+       udp->udp_src = htons(sport);
+       udp->udp_len = htons(len + UDP_HDR_SIZE);
+
+       /* checksum */
+       udp->udp_xsum = 0;
+       csum_p = csum_partial((u8 *)udp, len + UDP_HDR_SIZE, 0);
+       udp->udp_xsum = csum_ipv6_magic(&net_ip6, dest, len + UDP_HDR_SIZE,
+                                       IPPROTO_UDP, csum_p);
+
+       /* if MAC address was not discovered yet, save the packet and do
+        * neighbour discovery
+        */
+       if (!memcmp(ether, net_null_ethaddr, 6)) {
+               net_copy_ip6(&net_nd_sol_packet_ip6, dest);
+               net_nd_packet_mac = ether;
+
+               pkt = net_nd_tx_packet;
+               pkt += net_set_ether(pkt, net_nd_packet_mac, PROT_IP6);
+               pkt += ip6_add_hdr(pkt, &net_ip6, dest, IPPROTO_UDP, 64,
+                               len + UDP_HDR_SIZE);
+               memcpy(pkt, (uchar *)udp, len + UDP_HDR_SIZE);
+
+               /* size of the waiting packet */
+               net_nd_tx_packet_size = (pkt - net_nd_tx_packet) +
+                       UDP_HDR_SIZE + len;
+
+               /* and do the neighbor solicitation */
+               net_nd_try = 1;
+               net_nd_timer_start = get_timer(0);
+               ndisc_request();
+               return 1;       /* waiting */
+       }
+
+       pkt = (uchar *)net_tx_packet;
+       pkt += net_set_ether(pkt, ether, PROT_IP6);
+       pkt += ip6_add_hdr(pkt, &net_ip6, dest, IPPROTO_UDP, 64,
+                       len + UDP_HDR_SIZE);
+       (void)eth_send(net_tx_packet, pkt - net_tx_packet + UDP_HDR_SIZE + len);
+
+       return 0;       /* transmitted */
+}
+
+int net_ip6_handler(struct ethernet_hdr *et, struct ip6_hdr *ip6, int len)
+{
+       struct in_addr zero_ip = {.s_addr = 0 };
+       struct icmp6hdr *icmp;
+       struct udp_hdr *udp;
+       u16 csum;
+       u16 csum_p;
+       u16 hlen;
+
+       if (len < IP6_HDR_SIZE)
+               return -EINVAL;
+
+       if (ip6->version != 6)
+               return -EINVAL;
+
+       switch (ip6->nexthdr) {
+       case PROT_ICMPV6:
+               icmp = (struct icmp6hdr *)(((uchar *)ip6) + IP6_HDR_SIZE);
+               csum = icmp->icmp6_cksum;
+               hlen = ntohs(ip6->payload_len);
+               icmp->icmp6_cksum = 0;
+               /* checksum */
+               csum_p = csum_partial((u8 *)icmp, hlen, 0);
+               icmp->icmp6_cksum = csum_ipv6_magic(&ip6->saddr, &ip6->daddr,
+                                                   hlen, PROT_ICMPV6, csum_p);
+
+               if (icmp->icmp6_cksum != csum)
+                       return -EINVAL;
+
+               switch (icmp->icmp6_type) {
+               case IPV6_NDISC_NEIGHBOUR_SOLICITATION:
+               case IPV6_NDISC_NEIGHBOUR_ADVERTISEMENT:
+                       ndisc_receive(et, ip6, len);
+                       break;
+               default:
+                       break;
+               }
+               break;
+       case IPPROTO_UDP:
+               udp = (struct udp_hdr *)(((uchar *)ip6) + IP6_HDR_SIZE);
+               csum = udp->udp_xsum;
+               hlen = ntohs(ip6->payload_len);
+               udp->udp_xsum = 0;
+               /* checksum */
+               csum_p = csum_partial((u8 *)udp, hlen, 0);
+               udp->udp_xsum = csum_ipv6_magic(&ip6->saddr, &ip6->daddr,
+                                               hlen, IPPROTO_UDP, csum_p);
+
+               if (csum != udp->udp_xsum)
+                       return -EINVAL;
+
+               /* IP header OK. Pass the packet to the current handler. */
+               net_get_udp_handler()((uchar *)ip6 + IP6_HDR_SIZE +
+                                       UDP_HDR_SIZE,
+                               ntohs(udp->udp_dst),
+                               zero_ip,
+                               ntohs(udp->udp_src),
+                               ntohs(udp->udp_len) - 8);
+               break;
+       default:
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       return 0;
+}