drivers/net/bsd_comp.c

   1 /*
   2  * Update: The Berkeley copyright was changed, and the change
   3  * is retroactive to all "true" BSD software (ie everything
   4  * from UCB as opposed to other peoples code that just carried
   5  * the same license). The new copyright doesn't clash with the
   6  * GPL, so the module-only restriction has been removed..
   7  */
   8
   9 /* Because this code is derived from the 4.3BSD compress source:
  10  *
  11  * Copyright (c) 1985, 1986 The Regents of the University of California.
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  15  * James A. Woods, derived from original work by Spencer Thomas
  16  * and Joseph Orost.
  17  *
  18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  19  * modification, are permitted provided that the following conditions
  20  * are met:
  21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  26  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  27  *    must display the following acknowledgement:
  28  *      This product includes software developed by the University of
  29  *      California, Berkeley and its contributors.
  30  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  31  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  32  *    without specific prior written permission.
  33  *
  34  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  35  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  36  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  37  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  38  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  39  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  40  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  41  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  42  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  43  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  44  * SUCH DAMAGE.
  45  */
  46
  47 /*
  48  * This version is for use with contiguous buffers on Linux-derived systems.
  49  *
  50  *  ==FILEVERSION 20000226==
  51  *
  52  *  NOTE TO MAINTAINERS:
  53  *     If you modify this file at all, please set the number above to the
  54  *     date of the modification as YYMMDD (year month day).
  55  *     bsd_comp.c is shipped with a PPP distribution as well as with
  56  *     the kernel; if everyone increases the FILEVERSION number above,
  57  *     then scripts can do the right thing when deciding whether to
  58  *     install a new bsd_comp.c file. Don't change the format of that
  59  *     line otherwise, so the installation script can recognize it.
  60  *
  61  * From: bsd_comp.c,v 1.3 1994/12/08 01:59:58 paulus Exp
  62  */
  63
  64 #include <linux/module.h>
  65 #include <linux/init.h>
  66 #include <linux/slab.h>
  67 #include <linux/vmalloc.h>
  68 #include <linux/string.h>
  69
  70 #include <linux/ppp_defs.h>
  71
  72 #undef   PACKETPTR
  73 #define  PACKETPTR 1
  74 #include <linux/ppp-comp.h>
  75 #undef   PACKETPTR
  76
  77 #include <asm/byteorder.h>
  78
  79 /*
  80  * PPP "BSD compress" compression
  81  *  The differences between this compression and the classic BSD LZW
  82  *  source are obvious from the requirement that the classic code worked
  83  *  with files while this handles arbitrarily long streams that
  84  *  are broken into packets.  They are:
  85  *
  86  *      When the code size expands, a block of junk is not emitted by
  87  *          the compressor and not expected by the decompressor.
  88  *
  89  *      New codes are not necessarily assigned every time an old
  90  *          code is output by the compressor.  This is because a packet
  91  *          end forces a code to be emitted, but does not imply that a
  92  *          new sequence has been seen.
  93  *
  94  *      The compression ratio is checked at the first end of a packet
  95  *          after the appropriate gap.  Besides simplifying and speeding
  96  *          things up, this makes it more likely that the transmitter
  97  *          and receiver will agree when the dictionary is cleared when
  98  *          compression is not going well.
  99  */
 100
 101 /*
 102  * Macros to extract protocol version and number of bits
 103  * from the third byte of the BSD Compress CCP configuration option.
 104  */
 105
 106 #define BSD_VERSION(x)  ((x) >> 5)
 107 #define BSD_NBITS(x)    ((x) & 0x1F)
 108
 109 #define BSD_CURRENT_VERSION     1
 110
 111 /*
 112  * A dictionary for doing BSD compress.
 113  */
 114
 115 struct bsd_dict {
 116     union {                             /* hash value */
 117         unsigned long   fcode;
 118         struct {
 119 #if defined(__LITTLE_ENDIAN)            /* Little endian order */
 120             unsigned short      prefix; /* preceding code */
 121             unsigned char       suffix; /* last character of new code */
 122             unsigned char       pad;
 123 #elif defined(__BIG_ENDIAN)             /* Big endian order */
 124             unsigned char       pad;
 125             unsigned char       suffix; /* last character of new code */
 126             unsigned short      prefix; /* preceding code */
 127 #else
 128 #error Endianness not defined...
 129 #endif
 130         } hs;
 131     } f;
 132     unsigned short codem1;              /* output of hash table -1 */
 133     unsigned short cptr;                /* map code to hash table entry */
 134 };
 135
 136 struct bsd_db {
 137     int     totlen;                     /* length of this structure */
 138     unsigned int   hsize;               /* size of the hash table */
 139     unsigned char  hshift;              /* used in hash function */
 140     unsigned char  n_bits;              /* current bits/code */
 141     unsigned char  maxbits;             /* maximum bits/code */
 142     unsigned char  debug;               /* non-zero if debug desired */
 143     unsigned char  unit;                /* ppp unit number */
 144     unsigned short seqno;               /* sequence # of next packet */
 145     unsigned int   mru;                 /* size of receive (decompress) bufr */
 146     unsigned int   maxmaxcode;          /* largest valid code */
 147     unsigned int   max_ent;             /* largest code in use */
 148     unsigned int   in_count;            /* uncompressed bytes, aged */
 149     unsigned int   bytes_out;           /* compressed bytes, aged */
 150     unsigned int   ratio;               /* recent compression ratio */
 151     unsigned int   checkpoint;          /* when to next check the ratio */
 152     unsigned int   clear_count;         /* times dictionary cleared */
 153     unsigned int   incomp_count;        /* incompressible packets */
 154     unsigned int   incomp_bytes;        /* incompressible bytes */
 155     unsigned int   uncomp_count;        /* uncompressed packets */
 156     unsigned int   uncomp_bytes;        /* uncompressed bytes */
 157     unsigned int   comp_count;          /* compressed packets */
 158     unsigned int   comp_bytes;          /* compressed bytes */
 159     unsigned short  *lens;              /* array of lengths of codes */
 160     struct bsd_dict *dict;              /* dictionary */
 161 };
 162
 163 #define BSD_OVHD        2               /* BSD compress overhead/packet */
 164 #define MIN_BSD_BITS    9
 165 #define BSD_INIT_BITS   MIN_BSD_BITS
 166 #define MAX_BSD_BITS    15
 167
 168 static void     bsd_free (void *state);
 169 static void     *bsd_alloc(unsigned char *options, int opt_len, int decomp);
 170 static void     *bsd_comp_alloc (unsigned char *options, int opt_len);
 171 static void     *bsd_decomp_alloc (unsigned char *options, int opt_len);
 172
 173 static int      bsd_init        (void *db, unsigned char *options,
 174                                  int opt_len, int unit, int debug, int decomp);
 175 static int      bsd_comp_init   (void *state, unsigned char *options,
 176                                  int opt_len, int unit, int opthdr, int debug);
 177 static int      bsd_decomp_init (void *state, unsigned char *options,
 178                                  int opt_len, int unit, int opthdr, int mru,
 179                                  int debug);
 180
 181 static void     bsd_reset (void *state);
 182 static void     bsd_comp_stats (void *state, struct compstat *stats);
 183
 184 static int      bsd_compress (void *state, unsigned char *rptr,
 185                               unsigned char *obuf, int isize, int osize);
 186 static void     bsd_incomp (void *state, unsigned char *ibuf, int icnt);
 187
 188 static int      bsd_decompress (void *state, unsigned char *ibuf, int isize,
 189                                 unsigned char *obuf, int osize);
 190
 191 /* These are in ppp_generic.c */
 192 extern int  ppp_register_compressor   (struct compressor *cp);
 193 extern void ppp_unregister_compressor (struct compressor *cp);
 194
 195 /*
 196  * the next two codes should not be changed lightly, as they must not
 197  * lie within the contiguous general code space.
 198  */
 199 #define CLEAR   256                     /* table clear output code */
 200 #define FIRST   257                     /* first free entry */
 201 #define LAST    255
 202
 203 #define MAXCODE(b)      ((1 << (b)) - 1)
 204 #define BADCODEM1       MAXCODE(MAX_BSD_BITS);
 205
 206 #define BSD_HASH(prefix,suffix,hshift) ((((unsigned long)(suffix))<<(hshift)) \
 207                                          ^ (unsigned long)(prefix))
 208 #define BSD_KEY(prefix,suffix)          ((((unsigned long)(suffix)) << 16) \
 209                                          + (unsigned long)(prefix))
 210
 211 #define CHECK_GAP       10000           /* Ratio check interval */
 212
 213 #define RATIO_SCALE_LOG 8
 214 #define RATIO_SCALE     (1<<RATIO_SCALE_LOG)
 215 #define RATIO_MAX       (0x7fffffff>>RATIO_SCALE_LOG)
 216
 217 /*
 218  * clear the dictionary
 219  */
 220
 221 static void
 222 bsd_clear(struct bsd_db *db)
 223 {
 224     db->clear_count++;
 225     db->max_ent      = FIRST-1;
 226     db->n_bits       = BSD_INIT_BITS;
 227     db->bytes_out    = 0;
 228     db->in_count     = 0;
 229     db->ratio        = 0;
 230     db->checkpoint   = CHECK_GAP;
 231 }
 232
 233 /*
 234  * If the dictionary is full, then see if it is time to reset it.
 235  *
 236  * Compute the compression ratio using fixed-point arithmetic
 237  * with 8 fractional bits.
 238  *
 239  * Since we have an infinite stream instead of a single file,
 240  * watch only the local compression ratio.
 241  *
 242  * Since both peers must reset the dictionary at the same time even in
 243  * the absence of CLEAR codes (while packets are incompressible), they
 244  * must compute the same ratio.
 245  */
 246
 247 static int bsd_check (struct bsd_db *db)        /* 1=output CLEAR */
 248   {
 249     unsigned int new_ratio;
 250
 251     if (db->in_count >= db->checkpoint)
 252       {
 253         /* age the ratio by limiting the size of the counts */
 254         if (db->in_count >= RATIO_MAX || db->bytes_out >= RATIO_MAX)
 255           {
 256             db->in_count  -= (db->in_count  >> 2);
 257             db->bytes_out -= (db->bytes_out >> 2);
 258           }
 259
 260         db->checkpoint = db->in_count + CHECK_GAP;
 261
 262         if (db->max_ent >= db->maxmaxcode)
 263           {
 264             /* Reset the dictionary only if the ratio is worse,
 265              * or if it looks as if it has been poisoned
 266              * by incompressible data.
 267              *
 268              * This does not overflow, because
 269              *  db->in_count <= RATIO_MAX.
 270              */
 271
 272             new_ratio = db->in_count << RATIO_SCALE_LOG;
 273             if (db->bytes_out != 0)
 274               {
 275                 new_ratio /= db->bytes_out;
 276               }
 277
 278             if (new_ratio < db->ratio || new_ratio < 1 * RATIO_SCALE)
 279               {
 280                 bsd_clear (db);
 281                 return 1;
 282               }
 283             db->ratio = new_ratio;
 284           }
 285       }
 286     return 0;
 287   }
 288
 289 /*
 290  * Return statistics.
 291  */
 292
 293 static void bsd_comp_stats (void *state, struct compstat *stats)
 294   {
 295     struct bsd_db *db = (struct bsd_db *) state;
 296
 297     stats->unc_bytes    = db->uncomp_bytes;
 298     stats->unc_packets  = db->uncomp_count;
 299     stats->comp_bytes   = db->comp_bytes;
 300     stats->comp_packets = db->comp_count;
 301     stats->inc_bytes    = db->incomp_bytes;
 302     stats->inc_packets  = db->incomp_count;
 303     stats->in_count     = db->in_count;
 304     stats->bytes_out    = db->bytes_out;
 305   }
 306
 307 /*
 308  * Reset state, as on a CCP ResetReq.
 309  */
 310
 311 static void bsd_reset (void *state)
 312   {
 313     struct bsd_db *db = (struct bsd_db *) state;
 314
 315     bsd_clear(db);
 316
 317     db->seqno       = 0;
 318     db->clear_count = 0;
 319   }
 320
 321 /*
 322  * Release the compression structure
 323  */
 324
 325 static void bsd_free (void *state)
 326 {
 327         struct bsd_db *db = state;
 328
 329         if (!db)
 330                 return;
 331
 332 /*
 333  * Release the dictionary
 334  */
 335         vfree(db->dict);
 336         db->dict = NULL;
 337 /*
 338  * Release the string buffer
 339  */
 340         vfree(db->lens);
 341         db->lens = NULL;
 342 /*
 343  * Finally release the structure itself.
 344  */
 345         kfree(db);
 346 }
 347
 348 /*
 349  * Allocate space for a (de) compressor.
 350  */
 351
 352 static void *bsd_alloc (unsigned char *options, int opt_len, int decomp)
 353   {
 354     int bits;
 355     unsigned int hsize, hshift, maxmaxcode;
 356     struct bsd_db *db;
 357
 358     if (opt_len != 3 || options[0] != CI_BSD_COMPRESS || options[1] != 3
 359         || BSD_VERSION(options[2]) != BSD_CURRENT_VERSION)
 360       {
 361         return NULL;
 362       }
 363
 364     bits = BSD_NBITS(options[2]);
 365
 366     switch (bits)
 367       {
 368     case 9:                     /* needs 82152 for both directions */
 369     case 10:                    /* needs 84144 */
 370     case 11:                    /* needs 88240 */
 371     case 12:                    /* needs 96432 */
 372         hsize = 5003;
 373         hshift = 4;
 374         break;
 375     case 13:                    /* needs 176784 */
 376         hsize = 9001;
 377         hshift = 5;
 378         break;
 379     case 14:                    /* needs 353744 */
 380         hsize = 18013;
 381         hshift = 6;
 382         break;
 383     case 15:                    /* needs 691440 */
 384         hsize = 35023;
 385         hshift = 7;
 386         break;
 387     case 16:                    /* needs 1366160--far too much, */
 388         /* hsize = 69001; */    /* and 69001 is too big for cptr */
 389         /* hshift = 8; */       /* in struct bsd_db */
 390         /* break; */
 391     default:
 392         return NULL;
 393       }
 394 /*
 395  * Allocate the main control structure for this instance.
 396  */
 397     maxmaxcode = MAXCODE(bits);
 398     db         = kzalloc(sizeof (struct bsd_db),
 399                                             GFP_KERNEL);
 400     if (!db)
 401       {
 402         return NULL;
 403       }
 404
 405 /*
 406  * Allocate space for the dictionary. This may be more than one page in
 407  * length.
 408  */
 409     db->dict = vmalloc(hsize * sizeof(struct bsd_dict));
 410     if (!db->dict)
 411       {
 412         bsd_free (db);
 413         return NULL;
 414       }
 415
 416 /*
 417  * If this is the compression buffer then there is no length data.
 418  */
 419     if (!decomp)
 420       {
 421         db->lens = NULL;
 422       }
 423 /*
 424  * For decompression, the length information is needed as well.
 425  */
 426     else
 427       {
 428         db->lens = vmalloc((maxmaxcode + 1) * sizeof(db->lens[0]));
 429         if (!db->lens)
 430           {
 431             bsd_free (db);
 432             return (NULL);
 433           }
 434       }
 435 /*
 436  * Initialize the data information for the compression code
 437  */
 438     db->totlen     = sizeof (struct bsd_db)   +
 439                     (sizeof (struct bsd_dict) * hsize);
 440
 441     db->hsize      = hsize;
 442     db->hshift     = hshift;
 443     db->maxmaxcode = maxmaxcode;
 444     db->maxbits    = bits;
 445
 446     return (void *) db;
 447   }
 448
 449 static void *bsd_comp_alloc (unsigned char *options, int opt_len)
 450   {
 451     return bsd_alloc (options, opt_len, 0);
 452   }
 453
 454 static void *bsd_decomp_alloc (unsigned char *options, int opt_len)
 455   {
 456     return bsd_alloc (options, opt_len, 1);
 457   }
 458
 459 /*
 460  * Initialize the database.
 461  */
 462
 463 static int bsd_init (void *state, unsigned char *options,
 464                      int opt_len, int unit, int debug, int decomp)
 465   {
 466     struct bsd_db *db = state;
 467     int indx;
 468
 469     if ((opt_len != 3) || (options[0] != CI_BSD_COMPRESS) || (options[1] != 3)
 470         || (BSD_VERSION(options[2]) != BSD_CURRENT_VERSION)
 471         || (BSD_NBITS(options[2]) != db->maxbits)
 472         || (decomp && db->lens == NULL))
 473       {
 474         return 0;
 475       }
 476
 477     if (decomp)
 478       {
 479         indx = LAST;
 480         do
 481           {
 482             db->lens[indx] = 1;
 483           }
 484         while (indx-- > 0);
 485       }
 486
 487     indx = db->hsize;
 488     while (indx-- != 0)
 489       {
 490         db->dict[indx].codem1 = BADCODEM1;
 491         db->dict[indx].cptr   = 0;
 492       }
 493
 494     db->unit = unit;
 495     db->mru  = 0;
 496 #ifndef DEBUG
 497     if (debug)
 498 #endif
 499       db->debug = 1;
 500
 501     bsd_reset(db);
 502
 503     return 1;
 504   }
 505
 506 static int bsd_comp_init (void *state, unsigned char *options,
 507                           int opt_len, int unit, int opthdr, int debug)
 508   {
 509     return bsd_init (state, options, opt_len, unit, debug, 0);
 510   }
 511
 512 static int bsd_decomp_init (void *state, unsigned char *options,
 513                             int opt_len, int unit, int opthdr, int mru,
 514                             int debug)
 515   {
 516     return bsd_init (state, options, opt_len, unit, debug, 1);
 517   }
 518
 519 /*
 520  * Obtain pointers to the various structures in the compression tables
 521  */
 522
 523 #define dict_ptrx(p,idx) &(p->dict[idx])
 524 #define lens_ptrx(p,idx) &(p->lens[idx])
 525
 526 #ifdef DEBUG
 527 static unsigned short *lens_ptr(struct bsd_db *db, int idx)
 528   {
 529     if ((unsigned int) idx > (unsigned int) db->maxmaxcode)
 530       {
 531         printk ("<9>ppp: lens_ptr(%d) > max\n", idx);
 532         idx = 0;
 533       }
 534     return lens_ptrx (db, idx);
 535   }
 536
 537 static struct bsd_dict *dict_ptr(struct bsd_db *db, int idx)
 538   {
 539     if ((unsigned int) idx >= (unsigned int) db->hsize)
 540       {
 541         printk ("<9>ppp: dict_ptr(%d) > max\n", idx);
 542         idx = 0;
 543       }
 544     return dict_ptrx (db, idx);
 545   }
 546
 547 #else
 548 #define lens_ptr(db,idx) lens_ptrx(db,idx)
 549 #define dict_ptr(db,idx) dict_ptrx(db,idx)
 550 #endif
 551
 552 /*
 553  * compress a packet
 554  *
 555  *      The result of this function is the size of the compressed
 556  *      packet. A zero is returned if the packet was not compressed
 557  *      for some reason, such as the size being larger than uncompressed.
 558  *
 559  *      One change from the BSD compress command is that when the
 560  *      code size expands, we do not output a bunch of padding.
 561  */
 562
 563 static int bsd_compress (void *state, unsigned char *rptr, unsigned char *obuf,
 564                          int isize, int osize)
 565   {
 566     struct bsd_db *db;
 567     int hshift;
 568     unsigned int max_ent;
 569     unsigned int n_bits;
 570     unsigned int bitno;
 571     unsigned long accm;
 572     int ent;
 573     unsigned long fcode;
 574     struct bsd_dict *dictp;
 575     unsigned char c;
 576     int hval;
 577     int disp;
 578     int ilen;
 579     int mxcode;
 580     unsigned char *wptr;
 581     int olen;
 582
 583 #define PUTBYTE(v)                      \
 584   {                                     \
 585     ++olen;                             \
 586     if (wptr)                           \
 587       {                                 \
 588         *wptr++ = (unsigned char) (v);  \
 589         if (olen >= osize)              \
 590           {                             \
 591             wptr = NULL;                \
 592           }                             \
 593       }                                 \
 594   }
 595
 596 #define OUTPUT(ent)                     \
 597   {                                     \
 598     bitno -= n_bits;                    \
 599     accm |= ((ent) << bitno);           \
 600     do                                  \
 601       {                                 \
 602         PUTBYTE(accm >> 24);            \
 603         accm <<= 8;                     \
 604         bitno += 8;                     \
 605       }                                 \
 606     while (bitno <= 24);                \
 607   }
 608
 609   /*
 610    * If the protocol is not in the range we're interested in,
 611    * just return without compressing the packet.  If it is,
 612    * the protocol becomes the first byte to compress.
 613    */
 614
 615     ent = PPP_PROTOCOL(rptr);
 616     if (ent < 0x21 || ent > 0xf9)
 617       {
 618         return 0;
 619       }
 620
 621     db      = (struct bsd_db *) state;
 622     hshift  = db->hshift;
 623     max_ent = db->max_ent;
 624     n_bits  = db->n_bits;
 625     bitno   = 32;
 626     accm    = 0;
 627     mxcode  = MAXCODE (n_bits);
 628
 629     /* Initialize the output pointers */
 630     wptr  = obuf;
 631     olen  = PPP_HDRLEN + BSD_OVHD;
 632
 633     if (osize > isize)
 634       {
 635         osize = isize;
 636       }
 637
 638     /* This is the PPP header information */
 639     if (wptr)
 640       {
 641         *wptr++ = PPP_ADDRESS(rptr);
 642         *wptr++ = PPP_CONTROL(rptr);
 643         *wptr++ = 0;
 644         *wptr++ = PPP_COMP;
 645         *wptr++ = db->seqno >> 8;
 646         *wptr++ = db->seqno;
 647       }
 648
 649     /* Skip the input header */
 650     rptr  += PPP_HDRLEN;
 651     isize -= PPP_HDRLEN;
 652     ilen   = ++isize;   /* Low byte of protocol is counted as input */
 653
 654     while (--ilen > 0)
 655       {
 656         c     = *rptr++;
 657         fcode = BSD_KEY  (ent, c);
 658         hval  = BSD_HASH (ent, c, hshift);
 659         dictp = dict_ptr (db, hval);
 660
 661         /* Validate and then check the entry. */
 662         if (dictp->codem1 >= max_ent)
 663           {
 664             goto nomatch;
 665           }
 666
 667         if (dictp->f.fcode == fcode)
 668           {
 669             ent = dictp->codem1 + 1;
 670             continue;   /* found (prefix,suffix) */
 671           }
 672
 673         /* continue probing until a match or invalid entry */
 674         disp = (hval == 0) ? 1 : hval;
 675
 676         do
 677           {
 678             hval += disp;
 679             if (hval >= db->hsize)
 680               {
 681                 hval -= db->hsize;
 682               }
 683             dictp = dict_ptr (db, hval);
 684             if (dictp->codem1 >= max_ent)
 685               {
 686                 goto nomatch;
 687               }
 688           }
 689         while (dictp->f.fcode != fcode);
 690
 691         ent = dictp->codem1 + 1;        /* finally found (prefix,suffix) */
 692         continue;
 693
 694 nomatch:
 695         OUTPUT(ent);            /* output the prefix */
 696
 697         /* code -> hashtable */
 698         if (max_ent < db->maxmaxcode)
 699           {
 700             struct bsd_dict *dictp2;
 701             struct bsd_dict *dictp3;
 702             int    indx;
 703
 704             /* expand code size if needed */
 705             if (max_ent >= mxcode)
 706               {
 707                 db->n_bits = ++n_bits;
 708                 mxcode     = MAXCODE (n_bits);
 709               }
 710
 711             /* Invalidate old hash table entry using
 712              * this code, and then take it over.
 713              */
 714
 715             dictp2 = dict_ptr (db, max_ent + 1);
 716             indx   = dictp2->cptr;
 717             dictp3 = dict_ptr (db, indx);
 718
 719             if (dictp3->codem1 == max_ent)
 720               {
 721                 dictp3->codem1 = BADCODEM1;
 722               }
 723
 724             dictp2->cptr   = hval;
 725             dictp->codem1  = max_ent;
 726             dictp->f.fcode = fcode;
 727             db->max_ent    = ++max_ent;
 728
 729             if (db->lens)
 730               {
 731                 unsigned short *len1 = lens_ptr (db, max_ent);
 732                 unsigned short *len2 = lens_ptr (db, ent);
 733                 *len1 = *len2 + 1;
 734               }
 735           }
 736         ent = c;
 737       }
 738
 739     OUTPUT(ent);                /* output the last code */
 740
 741     db->bytes_out    += olen - PPP_HDRLEN - BSD_OVHD;
 742     db->uncomp_bytes += isize;
 743     db->in_count     += isize;
 744     ++db->uncomp_count;
 745     ++db->seqno;
 746
 747     if (bitno < 32)
 748       {
 749         ++db->bytes_out; /* must be set before calling bsd_check */
 750       }
 751
 752     /*
 753      * Generate the clear command if needed
 754      */
 755
 756     if (bsd_check(db))
 757       {
 758         OUTPUT (CLEAR);
 759       }
 760
 761     /*
 762      * Pad dribble bits of last code with ones.
 763      * Do not emit a completely useless byte of ones.
 764      */
 765
 766     if (bitno != 32)
 767       {
 768         PUTBYTE((accm | (0xff << (bitno-8))) >> 24);
 769       }
 770
 771     /*
 772      * Increase code size if we would have without the packet
 773      * boundary because the decompressor will do so.
 774      */
 775
 776     if (max_ent >= mxcode && max_ent < db->maxmaxcode)
 777       {
 778         db->n_bits++;
 779       }
 780
 781     /* If output length is too large then this is an incomplete frame. */
 782     if (wptr == NULL)
 783       {
 784         ++db->incomp_count;
 785         db->incomp_bytes += isize;
 786         olen              = 0;
 787       }
 788     else /* Count the number of compressed frames */
 789       {
 790         ++db->comp_count;
 791         db->comp_bytes += olen;
 792       }
 793
 794     /* Return the resulting output length */
 795     return olen;
 796 #undef OUTPUT
 797 #undef PUTBYTE
 798   }
 799
 800 /*
 801  * Update the "BSD Compress" dictionary on the receiver for
 802  * incompressible data by pretending to compress the incoming data.
 803  */
 804
 805 static void bsd_incomp (void *state, unsigned char *ibuf, int icnt)
 806   {
 807     (void) bsd_compress (state, ibuf, (char *) 0, icnt, 0);
 808   }
 809
 810 /*
 811  * Decompress "BSD Compress".
 812  *
 813  * Because of patent problems, we return DECOMP_ERROR for errors
 814  * found by inspecting the input data and for system problems, but
 815  * DECOMP_FATALERROR for any errors which could possibly be said to
 816  * be being detected "after" decompression.  For DECOMP_ERROR,
 817  * we can issue a CCP reset-request; for DECOMP_FATALERROR, we may be
 818  * infringing a patent of Motorola's if we do, so we take CCP down
 819  * instead.
 820  *
 821  * Given that the frame has the correct sequence number and a good FCS,
 822  * errors such as invalid codes in the input most likely indicate a
 823  * bug, so we return DECOMP_FATALERROR for them in order to turn off
 824  * compression, even though they are detected by inspecting the input.
 825  */
 826
 827 static int bsd_decompress (void *state, unsigned char *ibuf, int isize,
 828                            unsigned char *obuf, int osize)
 829   {
 830     struct bsd_db *db;
 831     unsigned int max_ent;
 832     unsigned long accm;
 833     unsigned int bitno;         /* 1st valid bit in accm */
 834     unsigned int n_bits;
 835     unsigned int tgtbitno;      /* bitno when we have a code */
 836     struct bsd_dict *dictp;
 837     int explen;
 838     int seq;
 839     unsigned int incode;
 840     unsigned int oldcode;
 841     unsigned int finchar;
 842     unsigned char *p;
 843     unsigned char *wptr;
 844     int adrs;
 845     int ctrl;
 846     int ilen;
 847     int codelen;
 848     int extra;
 849
 850     db       = (struct bsd_db *) state;
 851     max_ent  = db->max_ent;
 852     accm     = 0;
 853     bitno    = 32;              /* 1st valid bit in accm */
 854     n_bits   = db->n_bits;
 855     tgtbitno = 32 - n_bits;     /* bitno when we have a code */
 856
 857     /*
 858      * Save the address/control from the PPP header
 859      * and then get the sequence number.
 860      */
 861
 862     adrs  = PPP_ADDRESS (ibuf);
 863     ctrl  = PPP_CONTROL (ibuf);
 864
 865     seq   = (ibuf[4] << 8) + ibuf[5];
 866
 867     ibuf += (PPP_HDRLEN + 2);
 868     ilen  = isize - (PPP_HDRLEN + 2);
 869
 870     /*
 871      * Check the sequence number and give up if it differs from
 872      * the value we're expecting.
 873      */
 874
 875     if (seq != db->seqno)
 876       {
 877         if (db->debug)
 878           {
 879             printk("bsd_decomp%d: bad sequence # %d, expected %d\n",
 880                    db->unit, seq, db->seqno - 1);
 881           }
 882         return DECOMP_ERROR;
 883       }
 884
 885     ++db->seqno;
 886     db->bytes_out += ilen;
 887
 888     /*
 889      * Fill in the ppp header, but not the last byte of the protocol
 890      * (that comes from the decompressed data).
 891      */
 892
 893     wptr    = obuf;
 894     *wptr++ = adrs;
 895     *wptr++ = ctrl;
 896     *wptr++ = 0;
 897
 898     oldcode = CLEAR;
 899     explen  = 3;
 900
 901     /*
 902      * Keep the checkpoint correctly so that incompressible packets
 903      * clear the dictionary at the proper times.
 904      */
 905
 906     for (;;)
 907       {
 908         if (ilen-- <= 0)
 909           {
 910             db->in_count += (explen - 3); /* don't count the header */
 911             break;
 912           }
 913
 914         /*
 915          * Accumulate bytes until we have a complete code.
 916          * Then get the next code, relying on the 32-bit,
 917          * unsigned accm to mask the result.
 918          */
 919
 920         bitno -= 8;
 921         accm  |= *ibuf++ << bitno;
 922         if (tgtbitno < bitno)
 923           {
 924             continue;
 925           }
 926
 927         incode = accm >> tgtbitno;
 928         accm <<= n_bits;
 929         bitno += n_bits;
 930
 931         /*
 932          * The dictionary must only be cleared at the end of a packet.
 933          */
 934
 935         if (incode == CLEAR)
 936           {
 937             if (ilen > 0)
 938               {
 939                 if (db->debug)
 940                   {
 941                     printk("bsd_decomp%d: bad CLEAR\n", db->unit);
 942                   }
 943                 return DECOMP_FATALERROR;       /* probably a bug */
 944               }
 945
 946             bsd_clear(db);
 947             break;
 948           }
 949
 950         if ((incode > max_ent + 2) || (incode > db->maxmaxcode)
 951             || (incode > max_ent && oldcode == CLEAR))
 952           {
 953             if (db->debug)
 954               {
 955                 printk("bsd_decomp%d: bad code 0x%x oldcode=0x%x ",
 956                        db->unit, incode, oldcode);
 957                 printk("max_ent=0x%x explen=%d seqno=%d\n",
 958                        max_ent, explen, db->seqno);
 959               }
 960             return DECOMP_FATALERROR;   /* probably a bug */
 961           }
 962
 963         /* Special case for KwKwK string. */
 964         if (incode > max_ent)
 965           {
 966             finchar = oldcode;
 967             extra   = 1;
 968           }
 969         else
 970           {
 971             finchar = incode;
 972             extra   = 0;
 973           }
 974
 975         codelen = *(lens_ptr (db, finchar));
 976         explen += codelen + extra;
 977         if (explen > osize)
 978           {
 979             if (db->debug)
 980               {
 981                 printk("bsd_decomp%d: ran out of mru\n", db->unit);
 982 #ifdef DEBUG
 983                 printk("  len=%d, finchar=0x%x, codelen=%d, explen=%d\n",
 984                        ilen, finchar, codelen, explen);
 985 #endif
 986               }
 987             return DECOMP_FATALERROR;
 988           }
 989
 990         /*
 991          * Decode this code and install it in the decompressed buffer.
 992          */
 993
 994         wptr += codelen;
 995         p     = wptr;
 996         while (finchar > LAST)
 997           {
 998             struct bsd_dict *dictp2 = dict_ptr (db, finchar);
 999
1000             dictp = dict_ptr (db, dictp2->cptr);
1001 #ifdef DEBUG
1002             if (--codelen <= 0 || dictp->codem1 != finchar-1)
1003               {
1004                 if (codelen <= 0)
1005                   {
1006                     printk("bsd_decomp%d: fell off end of chain ", db->unit);
1007                     printk("0x%x at 0x%x by 0x%x, max_ent=0x%x\n",
1008                            incode, finchar, dictp2->cptr, max_ent);
1009                   }
1010                 else
1011                   {
1012                     if (dictp->codem1 != finchar-1)
1013                       {
1014                         printk("bsd_decomp%d: bad code chain 0x%x "
1015                                "finchar=0x%x ",
1016                                db->unit, incode, finchar);
1017
1018                         printk("oldcode=0x%x cptr=0x%x codem1=0x%x\n",
1019                                oldcode, dictp2->cptr, dictp->codem1);
1020                       }
1021                   }
1022                 return DECOMP_FATALERROR;
1023               }
1024 #endif
1025             *--p    = dictp->f.hs.suffix;
1026             finchar = dictp->f.hs.prefix;
1027           }
1028         *--p = finchar;
1029
1030 #ifdef DEBUG
1031         if (--codelen != 0)
1032           {
1033             printk("bsd_decomp%d: short by %d after code 0x%x, max_ent=0x%x\n",
1034                    db->unit, codelen, incode, max_ent);
1035           }
1036 #endif
1037
1038         if (extra)              /* the KwKwK case again */
1039           {
1040             *wptr++ = finchar;
1041           }
1042
1043         /*
1044          * If not first code in a packet, and
1045          * if not out of code space, then allocate a new code.
1046          *
1047          * Keep the hash table correct so it can be used
1048          * with uncompressed packets.
1049          */
1050
1051         if (oldcode != CLEAR && max_ent < db->maxmaxcode)
1052           {
1053             struct bsd_dict *dictp2, *dictp3;
1054             unsigned short  *lens1,  *lens2;
1055             unsigned long fcode;
1056             int hval, disp, indx;
1057
1058             fcode = BSD_KEY(oldcode,finchar);
1059             hval  = BSD_HASH(oldcode,finchar,db->hshift);
1060             dictp = dict_ptr (db, hval);
1061
1062             /* look for a free hash table entry */
1063             if (dictp->codem1 < max_ent)
1064               {
1065                 disp = (hval == 0) ? 1 : hval;
1066                 do
1067                   {
1068                     hval += disp;
1069                     if (hval >= db->hsize)
1070                       {
1071                         hval -= db->hsize;
1072                       }
1073                     dictp = dict_ptr (db, hval);
1074                   }
1075                 while (dictp->codem1 < max_ent);
1076               }
1077
1078             /*
1079              * Invalidate previous hash table entry
1080              * assigned this code, and then take it over
1081              */
1082
1083             dictp2 = dict_ptr (db, max_ent + 1);
1084             indx   = dictp2->cptr;
1085             dictp3 = dict_ptr (db, indx);
1086
1087             if (dictp3->codem1 == max_ent)
1088               {
1089                 dictp3->codem1 = BADCODEM1;
1090               }
1091
1092             dictp2->cptr   = hval;
1093             dictp->codem1  = max_ent;
1094             dictp->f.fcode = fcode;
1095             db->max_ent    = ++max_ent;
1096
1097             /* Update the length of this string. */
1098             lens1  = lens_ptr (db, max_ent);
1099             lens2  = lens_ptr (db, oldcode);
1100             *lens1 = *lens2 + 1;
1101
1102             /* Expand code size if needed. */
1103             if (max_ent >= MAXCODE(n_bits) && max_ent < db->maxmaxcode)
1104               {
1105                 db->n_bits = ++n_bits;
1106                 tgtbitno   = 32-n_bits;
1107               }
1108           }
1109         oldcode = incode;
1110       }
1111
1112     ++db->comp_count;
1113     ++db->uncomp_count;
1114     db->comp_bytes   += isize - BSD_OVHD - PPP_HDRLEN;
1115     db->uncomp_bytes += explen;
1116
1117     if (bsd_check(db))
1118       {
1119         if (db->debug)
1120           {
1121             printk("bsd_decomp%d: peer should have cleared dictionary on %d\n",
1122                    db->unit, db->seqno - 1);
1123           }
1124       }
1125     return explen;
1126   }
1127
1128 /*************************************************************
1129  * Table of addresses for the BSD compression module
1130  *************************************************************/
1131
1132 static struct compressor ppp_bsd_compress = {
1133         .compress_proto =       CI_BSD_COMPRESS,
1134         .comp_alloc =           bsd_comp_alloc,
1135         .comp_free =            bsd_free,
1136         .comp_init =            bsd_comp_init,
1137         .comp_reset =           bsd_reset,
1138         .compress =             bsd_compress,
1139         .comp_stat =            bsd_comp_stats,
1140         .decomp_alloc =         bsd_decomp_alloc,
1141         .decomp_free =          bsd_free,
1142         .decomp_init =          bsd_decomp_init,
1143         .decomp_reset =         bsd_reset,
1144         .decompress =           bsd_decompress,
1145         .incomp =               bsd_incomp,
1146         .decomp_stat =          bsd_comp_stats,
1147         .owner =                THIS_MODULE
1148 };
1149
1150 /*************************************************************
1151  * Module support routines
1152  *************************************************************/
1153
1154 static int __init bsdcomp_init(void)
1155 {
1156         int answer = ppp_register_compressor(&ppp_bsd_compress);
1157         if (answer == 0)
1158                 printk(KERN_INFO "PPP BSD Compression module registered\n");
1159         return answer;
1160 }
1161
1162 static void __exit bsdcomp_cleanup(void)
1163 {
1164         ppp_unregister_compressor(&ppp_bsd_compress);
1165 }
1166
1167 module_init(bsdcomp_init);
1168 module_exit(bsdcomp_cleanup);
1169 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
1170 MODULE_ALIAS("ppp-compress-" __stringify(CI_BSD_COMPRESS));