net/ipv4/ip_output.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   8  *
   9  * Authors:     Ross Biro
  10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  12  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  13  *              Richard Underwood
  14  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  15  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  16  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  17  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  18  *
  19  *      See ip_input.c for original log
  20  *
  21  *      Fixes:
  22  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  23  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  24  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  25  *                                      no route is found.
  26  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  27  *                                      (in case if packet not accepted by
  28  *                                      output firewall rules)
  29  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  30  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  31  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  32  *                                      some redundant tests.
  33  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  34  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  35  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  36  *                                      for decreased register pressure on x86
  37  *                                      and more readability.
  38  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  39  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  40  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  41  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  42  *                                      datagrams.
  43  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  44  */
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/errno.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <linux/socket.h>
  57 #include <linux/sockios.h>
  58 #include <linux/in.h>
  59 #include <linux/inet.h>
  60 #include <linux/netdevice.h>
  61 #include <linux/etherdevice.h>
  62 #include <linux/proc_fs.h>
  63 #include <linux/stat.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65
  66 #include <net/snmp.h>
  67 #include <net/ip.h>
  68 #include <net/protocol.h>
  69 #include <net/route.h>
  70 #include <net/xfrm.h>
  71 #include <linux/skbuff.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/arp.h>
  74 #include <net/icmp.h>
  75 #include <net/checksum.h>
  76 #include <net/inetpeer.h>
  77 #include <net/inet_ecn.h>
  78 #include <net/lwtunnel.h>
  79 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  80 #include <linux/igmp.h>
  81 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  82 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  83 #include <linux/netlink.h>
  84 #include <linux/tcp.h>
  85
  86 static int
  87 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  88             unsigned int mtu,
  89             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  90
  91 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  92 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  93 {
  94         iph->check = 0;
  95         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  96 }
  97 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  98
  99 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 100 {
 101         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 102
 103         iph_set_totlen(iph, skb->len);
 104         ip_send_check(iph);
 105
 106         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 107          * skb to its handler for processing
 108          */
 109         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 110         if (unlikely(!skb))
 111                 return 0;
 112
 113         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 114
 115         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 116                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 117                        dst_output);
 118 }
 119
 120 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 121 {
 122         int err;
 123
 124         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 125         if (likely(err == 1))
 126                 err = dst_output(net, sk, skb);
 127
 128         return err;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 131
 132 static inline int ip_select_ttl(const struct inet_sock *inet,
 133                                 const struct dst_entry *dst)
 134 {
 135         int ttl = inet->uc_ttl;
 136
 137         if (ttl < 0)
 138                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 139         return ttl;
 140 }
 141
 142 /*
 143  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 144  *
 145  */
 146 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 147                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt,
 148                           u8 tos)
 149 {
 150         const struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 151         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 152         struct net *net = sock_net(sk);
 153         struct iphdr *iph;
 154
 155         /* Build the IP header. */
 156         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 157         skb_reset_network_header(skb);
 158         iph = ip_hdr(skb);
 159         iph->version  = 4;
 160         iph->ihl      = 5;
 161         iph->tos      = tos;
 162         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 163         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 164         iph->saddr    = saddr;
 165         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 166         /* Do not bother generating IPID for small packets (eg SYNACK) */
 167         if (skb->len <= IPV4_MIN_MTU || ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 168                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 169                 iph->id = 0;
 170         } else {
 171                 iph->frag_off = 0;
 172                 /* TCP packets here are SYNACK with fat IPv4/TCP options.
 173                  * Avoid using the hashed IP ident generator.
 174                  */
 175                 if (sk->sk_protocol == IPPROTO_TCP)
 176                         iph->id = (__force __be16)get_random_u16();
 177                 else
 178                         __ip_select_ident(net, iph, 1);
 179         }
 180
 181         if (opt && opt->opt.optlen) {
 182                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 183                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt);
 184         }
 185
 186         skb->priority = sk->sk_priority;
 187         if (!skb->mark)
 188                 skb->mark = sk->sk_mark;
 189
 190         /* Send it out. */
 191         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 192 }
 193 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 194
 195 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 196 {
 197         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 198         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 199         struct net_device *dev = dst->dev;
 200         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 201         struct neighbour *neigh;
 202         bool is_v6gw = false;
 203
 204         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 205                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 206         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 207                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 208
 209         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 210                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
 211                 if (!skb)
 212                         return -ENOMEM;
 213         }
 214
 215         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 216                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 217
 218                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 219                         return res;
 220         }
 221
 222         rcu_read_lock();
 223         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 224         if (!IS_ERR(neigh)) {
 225                 int res;
 226
 227                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 228                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 229                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 230                 rcu_read_unlock();
 231                 return res;
 232         }
 233         rcu_read_unlock();
 234
 235         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 236                             __func__);
 237         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_NEIGH_CREATEFAIL);
 238         return -EINVAL;
 239 }
 240
 241 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 242                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 243 {
 244         struct sk_buff *segs, *nskb;
 245         netdev_features_t features;
 246         int ret = 0;
 247
 248         /* common case: seglen is <= mtu
 249          */
 250         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 251                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 252
 253         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 254          *
 255          * This can happen in several cases:
 256          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 257          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 258          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 259          *    stack.
 260          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 261          *    interface with a smaller MTU.
 262          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 263          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 264          *    insufficient MTU.
 265          */
 266         features = netif_skb_features(skb);
 267         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 268         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 269         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 270                 kfree_skb(skb);
 271                 return -ENOMEM;
 272         }
 273
 274         consume_skb(skb);
 275
 276         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 277                 int err;
 278
 279                 skb_mark_not_on_list(segs);
 280                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 281
 282                 if (err && ret == 0)
 283                         ret = err;
 284         }
 285
 286         return ret;
 287 }
 288
 289 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 290 {
 291         unsigned int mtu;
 292
 293 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 294         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 295         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 296                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 297                 return dst_output(net, sk, skb);
 298         }
 299 #endif
 300         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 301         if (skb_is_gso(skb))
 302                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 303
 304         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 305                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 306
 307         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 308 }
 309
 310 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 311 {
 312         int ret;
 313
 314         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 315         switch (ret) {
 316         case NET_XMIT_SUCCESS:
 317                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 318         case NET_XMIT_CN:
 319                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 320         default:
 321                 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 322                 return ret;
 323         }
 324 }
 325
 326 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 327                                struct sk_buff *skb)
 328 {
 329         struct rtable *new_rt;
 330         bool do_cn = false;
 331         int ret, err;
 332
 333         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 334         switch (ret) {
 335         case NET_XMIT_CN:
 336                 do_cn = true;
 337                 fallthrough;
 338         case NET_XMIT_SUCCESS:
 339                 break;
 340         default:
 341                 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 342                 return ret;
 343         }
 344
 345         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 346          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 347          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 348          */
 349         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 350         if (new_rt) {
 351                 new_rt->rt_iif = 0;
 352                 skb_dst_drop(skb);
 353                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 354         }
 355
 356         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 357         return (do_cn && err) ? ret : err;
 358 }
 359
 360 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 361 {
 362         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 363         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 364
 365         /*
 366          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 367          */
 368         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 369
 370         skb->dev = dev;
 371         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 372
 373         /*
 374          *      Multicasts are looped back for other local users
 375          */
 376
 377         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 378                 if (sk_mc_loop(sk)
 379 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 380                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 381                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 382                    by ip_mr_input in any case.
 383                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 384                    to local recipients.
 385
 386                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 387                  */
 388                     &&
 389                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 390                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 391 #endif
 392                    ) {
 393                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 394                         if (newskb)
 395                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 396                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 397                                         ip_mc_finish_output);
 398                 }
 399
 400                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 401
 402                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 403                         kfree_skb(skb);
 404                         return 0;
 405                 }
 406         }
 407
 408         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 409                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 410                 if (newskb)
 411                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 412                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 413                                 ip_mc_finish_output);
 414         }
 415
 416         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 417                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 418                             ip_finish_output,
 419                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 420 }
 421
 422 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 423 {
 424         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 425
 426         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 427
 428         skb->dev = dev;
 429         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 430
 431         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 432                             net, sk, skb, indev, dev,
 433                             ip_finish_output,
 434                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 435 }
 436 EXPORT_SYMBOL(ip_output);
 437
 438 /*
 439  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 440  * Equivalent to :
 441  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 442  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 443  */
 444 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 445 {
 446         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 447                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 448
 449         iph->saddr = fl4->saddr;
 450         iph->daddr = fl4->daddr;
 451 }
 452
 453 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 454 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 455                     __u8 tos)
 456 {
 457         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 458         struct net *net = sock_net(sk);
 459         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 460         struct flowi4 *fl4;
 461         struct rtable *rt;
 462         struct iphdr *iph;
 463         int res;
 464
 465         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 466          * f.e. by something like SCTP.
 467          */
 468         rcu_read_lock();
 469         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 470         fl4 = &fl->u.ip4;
 471         rt = skb_rtable(skb);
 472         if (rt)
 473                 goto packet_routed;
 474
 475         /* Make sure we can route this packet. */
 476         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 477         if (!rt) {
 478                 __be32 daddr;
 479
 480                 /* Use correct destination address if we have options. */
 481                 daddr = inet->inet_daddr;
 482                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 483                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 484
 485                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 486                  * keep trying until route appears or the connection times
 487                  * itself out.
 488                  */
 489                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 490                                            daddr, inet->inet_saddr,
 491                                            inet->inet_dport,
 492                                            inet->inet_sport,
 493                                            sk->sk_protocol,
 494                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 495                                            sk->sk_bound_dev_if);
 496                 if (IS_ERR(rt))
 497                         goto no_route;
 498                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 499         }
 500         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 501
 502 packet_routed:
 503         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 504                 goto no_route;
 505
 506         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 507         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 508         skb_reset_network_header(skb);
 509         iph = ip_hdr(skb);
 510         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 511         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 512                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 513         else
 514                 iph->frag_off = 0;
 515         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 516         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 517         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 518
 519         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 520
 521         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 522                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 523                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt);
 524         }
 525
 526         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 527                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 528
 529         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 530         skb->priority = sk->sk_priority;
 531         skb->mark = sk->sk_mark;
 532
 533         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 534         rcu_read_unlock();
 535         return res;
 536
 537 no_route:
 538         rcu_read_unlock();
 539         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 540         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_IP_OUTNOROUTES);
 541         return -EHOSTUNREACH;
 542 }
 543 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 544
 545 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 546 {
 547         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, inet_sk(sk)->tos);
 548 }
 549 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 550
 551 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 552 {
 553         to->pkt_type = from->pkt_type;
 554         to->priority = from->priority;
 555         to->protocol = from->protocol;
 556         to->skb_iif = from->skb_iif;
 557         skb_dst_drop(to);
 558         skb_dst_copy(to, from);
 559         to->dev = from->dev;
 560         to->mark = from->mark;
 561
 562         skb_copy_hash(to, from);
 563
 564 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 565         to->tc_index = from->tc_index;
 566 #endif
 567         nf_copy(to, from);
 568         skb_ext_copy(to, from);
 569 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 570         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 571 #endif
 572         skb_copy_secmark(to, from);
 573 }
 574
 575 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 576                        unsigned int mtu,
 577                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 578 {
 579         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 580
 581         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 582                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 583
 584         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 585                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 586                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 587                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 588                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 589                           htonl(mtu));
 590                 kfree_skb(skb);
 591                 return -EMSGSIZE;
 592         }
 593
 594         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 595 }
 596
 597 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 598                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 599 {
 600         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 601
 602         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 603         skb_frag_list_init(skb);
 604
 605         iter->offset = 0;
 606         iter->iph = iph;
 607         iter->hlen = hlen;
 608
 609         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 610         skb->len = first_len;
 611         iph->tot_len = htons(first_len);
 612         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 613         ip_send_check(iph);
 614 }
 615 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 616
 617 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 618 {
 619         unsigned int hlen = iter->hlen;
 620         struct iphdr *iph = iter->iph;
 621         struct sk_buff *frag;
 622
 623         frag = iter->frag;
 624         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 625         skb_reset_transport_header(frag);
 626         __skb_push(frag, hlen);
 627         skb_reset_network_header(frag);
 628         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 629         iter->iph = ip_hdr(frag);
 630         iph = iter->iph;
 631         iph->tot_len = htons(frag->len);
 632         ip_copy_metadata(frag, skb);
 633         iter->offset += skb->len - hlen;
 634         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 635         if (frag->next)
 636                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 637         /* Ready, complete checksum */
 638         ip_send_check(iph);
 639 }
 640 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 641
 642 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 643                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 644                   struct ip_frag_state *state)
 645 {
 646         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 647
 648         state->DF = DF;
 649         state->hlen = hlen;
 650         state->ll_rs = ll_rs;
 651         state->mtu = mtu;
 652
 653         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 654         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 655
 656         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 657         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 658 }
 659 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 660
 661 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 662                          bool first_frag)
 663 {
 664         /* Copy the flags to each fragment. */
 665         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 666
 667         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 668          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 669          * options are already fixed) and make it ONCE
 670          * on the initial skb, so that all the following fragments
 671          * will inherit fixed options.
 672          */
 673         if (first_frag)
 674                 ip_options_fragment(from);
 675 }
 676
 677 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 678 {
 679         unsigned int len = state->left;
 680         struct sk_buff *skb2;
 681         struct iphdr *iph;
 682
 683         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 684         if (len > state->mtu)
 685                 len = state->mtu;
 686         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 687            then align the next start on an eight byte boundary */
 688         if (len < state->left)  {
 689                 len &= ~7;
 690         }
 691
 692         /* Allocate buffer */
 693         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 694         if (!skb2)
 695                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 696
 697         /*
 698          *      Set up data on packet
 699          */
 700
 701         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 702         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 703         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 704         skb_reset_network_header(skb2);
 705         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 706
 707         /*
 708          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 709          *      it might possess
 710          */
 711
 712         if (skb->sk)
 713                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 714
 715         /*
 716          *      Copy the packet header into the new buffer.
 717          */
 718
 719         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 720
 721         /*
 722          *      Copy a block of the IP datagram.
 723          */
 724         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 725                 BUG();
 726         state->left -= len;
 727
 728         /*
 729          *      Fill in the new header fields.
 730          */
 731         iph = ip_hdr(skb2);
 732         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 733         if (state->DF)
 734                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 735
 736         /*
 737          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 738          *                 last fragment then keep MF on each bit
 739          */
 740         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 741                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 742         state->ptr += len;
 743         state->offset += len;
 744
 745         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 746
 747         ip_send_check(iph);
 748
 749         return skb2;
 750 }
 751 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 752
 753 /*
 754  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 755  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 756  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 757  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 758  */
 759
 760 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 761                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 762 {
 763         struct iphdr *iph;
 764         struct sk_buff *skb2;
 765         bool mono_delivery_time = skb->mono_delivery_time;
 766         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 767         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 768         struct ip_fraglist_iter iter;
 769         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 770         struct ip_frag_state state;
 771         int err = 0;
 772
 773         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 774         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 775             (err = skb_checksum_help(skb)))
 776                 goto fail;
 777
 778         /*
 779          *      Point into the IP datagram header.
 780          */
 781
 782         iph = ip_hdr(skb);
 783
 784         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 785         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 786                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 787
 788         /*
 789          *      Setup starting values.
 790          */
 791
 792         hlen = iph->ihl * 4;
 793         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 794         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 795         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 796
 797         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 798          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 799          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 800          *
 801          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 802          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 803          */
 804         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 805                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 806                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 807
 808                 if (first_len - hlen > mtu ||
 809                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 810                     ip_is_fragment(iph) ||
 811                     skb_cloned(skb) ||
 812                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 813                         goto slow_path;
 814
 815                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 816                         /* Correct geometry. */
 817                         if (frag->len > mtu ||
 818                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 819                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 820                                 goto slow_path_clean;
 821
 822                         /* Partially cloned skb? */
 823                         if (skb_shared(frag))
 824                                 goto slow_path_clean;
 825
 826                         BUG_ON(frag->sk);
 827                         if (skb->sk) {
 828                                 frag->sk = skb->sk;
 829                                 frag->destructor = sock_wfree;
 830                         }
 831                         skb->truesize -= frag->truesize;
 832                 }
 833
 834                 /* Everything is OK. Generate! */
 835                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 836
 837                 for (;;) {
 838                         /* Prepare header of the next frame,
 839                          * before previous one went down. */
 840                         if (iter.frag) {
 841                                 bool first_frag = (iter.offset == 0);
 842
 843                                 IPCB(iter.frag)->flags = IPCB(skb)->flags;
 844                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 845                                 if (first_frag && IPCB(skb)->opt.optlen) {
 846                                         /* ipcb->opt is not populated for frags
 847                                          * coming from __ip_make_skb(),
 848                                          * ip_options_fragment() needs optlen
 849                                          */
 850                                         IPCB(iter.frag)->opt.optlen =
 851                                                 IPCB(skb)->opt.optlen;
 852                                         ip_options_fragment(iter.frag);
 853                                         ip_send_check(iter.iph);
 854                                 }
 855                         }
 856
 857                         skb_set_delivery_time(skb, tstamp, mono_delivery_time);
 858                         err = output(net, sk, skb);
 859
 860                         if (!err)
 861                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 862                         if (err || !iter.frag)
 863                                 break;
 864
 865                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 866                 }
 867
 868                 if (err == 0) {
 869                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 870                         return 0;
 871                 }
 872
 873                 kfree_skb_list(iter.frag);
 874
 875                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 876                 return err;
 877
 878 slow_path_clean:
 879                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 880                         if (frag2 == frag)
 881                                 break;
 882                         frag2->sk = NULL;
 883                         frag2->destructor = NULL;
 884                         skb->truesize += frag2->truesize;
 885                 }
 886         }
 887
 888 slow_path:
 889         /*
 890          *      Fragment the datagram.
 891          */
 892
 893         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 894                      &state);
 895
 896         /*
 897          *      Keep copying data until we run out.
 898          */
 899
 900         while (state.left > 0) {
 901                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 902
 903                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 904                 if (IS_ERR(skb2)) {
 905                         err = PTR_ERR(skb2);
 906                         goto fail;
 907                 }
 908                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag);
 909
 910                 /*
 911                  *      Put this fragment into the sending queue.
 912                  */
 913                 skb_set_delivery_time(skb2, tstamp, mono_delivery_time);
 914                 err = output(net, sk, skb2);
 915                 if (err)
 916                         goto fail;
 917
 918                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 919         }
 920         consume_skb(skb);
 921         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 922         return err;
 923
 924 fail:
 925         kfree_skb(skb);
 926         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 927         return err;
 928 }
 929 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 930
 931 int
 932 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 933 {
 934         struct msghdr *msg = from;
 935
 936         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 937                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 938                         return -EFAULT;
 939         } else {
 940                 __wsum csum = 0;
 941                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 942                         return -EFAULT;
 943                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 944         }
 945         return 0;
 946 }
 947 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 948
 949 static inline __wsum
 950 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 951 {
 952         char *kaddr;
 953         __wsum csum;
 954         kaddr = kmap(page);
 955         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 956         kunmap(page);
 957         return csum;
 958 }
 959
 960 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 961                             struct flowi4 *fl4,
 962                             struct sk_buff_head *queue,
 963                             struct inet_cork *cork,
 964                             struct page_frag *pfrag,
 965                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 966                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 967                             void *from, int length, int transhdrlen,
 968                             unsigned int flags)
 969 {
 970         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 971         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 972         struct sk_buff *skb;
 973         struct ip_options *opt = cork->opt;
 974         int hh_len;
 975         int exthdrlen;
 976         int mtu;
 977         int copy;
 978         int err;
 979         int offset = 0;
 980         bool zc = false;
 981         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 982         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 983         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 984         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 985         bool paged, extra_uref = false;
 986         u32 tskey = 0;
 987
 988         skb = skb_peek_tail(queue);
 989
 990         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 991         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 992         paged = !!cork->gso_size;
 993
 994         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP &&
 995             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 996                 tskey = atomic_inc_return(&sk->sk_tskey) - 1;
 997
 998         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 999
1000         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1001         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1002         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? IP_MAX_MTU : mtu;
1003
1004         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1005                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1006                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1007                 return -EMSGSIZE;
1008         }
1009
1010         /*
1011          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1012          * it won't be fragmented in the future.
1013          */
1014         if (transhdrlen &&
1015             length + fragheaderlen <= mtu &&
1016             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1017             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1018             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1019                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1020
1021         if ((flags & MSG_ZEROCOPY) && length) {
1022                 struct msghdr *msg = from;
1023
1024                 if (getfrag == ip_generic_getfrag && msg->msg_ubuf) {
1025                         if (skb_zcopy(skb) && msg->msg_ubuf != skb_zcopy(skb))
1026                                 return -EINVAL;
1027
1028                         /* Leave uarg NULL if can't zerocopy, callers should
1029                          * be able to handle it.
1030                          */
1031                         if ((rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG) &&
1032                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1033                                 paged = true;
1034                                 zc = true;
1035                                 uarg = msg->msg_ubuf;
1036                         }
1037                 } else if (sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1038                         uarg = msg_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1039                         if (!uarg)
1040                                 return -ENOBUFS;
1041                         extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1042                         if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1043                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1044                                 paged = true;
1045                                 zc = true;
1046                         } else {
1047                                 uarg_to_msgzc(uarg)->zerocopy = 0;
1048                                 skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1049                         }
1050                 }
1051         }
1052
1053         cork->length += length;
1054
1055         /* So, what's going on in the loop below?
1056          *
1057          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1058          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1059          * adding appropriate IP header.
1060          */
1061
1062         if (!skb)
1063                 goto alloc_new_skb;
1064
1065         while (length > 0) {
1066                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1067                 copy = mtu - skb->len;
1068                 if (copy < length)
1069                         copy = maxfraglen - skb->len;
1070                 if (copy <= 0) {
1071                         char *data;
1072                         unsigned int datalen;
1073                         unsigned int fraglen;
1074                         unsigned int fraggap;
1075                         unsigned int alloclen, alloc_extra;
1076                         unsigned int pagedlen;
1077                         struct sk_buff *skb_prev;
1078 alloc_new_skb:
1079                         skb_prev = skb;
1080                         if (skb_prev)
1081                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1082                         else
1083                                 fraggap = 0;
1084
1085                         /*
1086                          * If remaining data exceeds the mtu,
1087                          * we know we need more fragment(s).
1088                          */
1089                         datalen = length + fraggap;
1090                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1091                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1092                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1093                         pagedlen = 0;
1094
1095                         alloc_extra = hh_len + 15;
1096                         alloc_extra += exthdrlen;
1097
1098                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1099                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1100                          * because we have no idea what fragment will be
1101                          * the last.
1102                          */
1103                         if (datalen == length + fraggap)
1104                                 alloc_extra += rt->dst.trailer_len;
1105
1106                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1107                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1108                                 alloclen = mtu;
1109                         else if (!paged &&
1110                                  (fraglen + alloc_extra < SKB_MAX_ALLOC ||
1111                                   !(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG)))
1112                                 alloclen = fraglen;
1113                         else {
1114                                 alloclen = fragheaderlen + transhdrlen;
1115                                 pagedlen = datalen - transhdrlen;
1116                         }
1117
1118                         alloclen += alloc_extra;
1119
1120                         if (transhdrlen) {
1121                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, alloclen,
1122                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1123                         } else {
1124                                 skb = NULL;
1125                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1126                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1127                                         skb = alloc_skb(alloclen,
1128                                                         sk->sk_allocation);
1129                                 if (unlikely(!skb))
1130                                         err = -ENOBUFS;
1131                         }
1132                         if (!skb)
1133                                 goto error;
1134
1135                         /*
1136                          *      Fill in the control structures
1137                          */
1138                         skb->ip_summed = csummode;
1139                         skb->csum = 0;
1140                         skb_reserve(skb, hh_len);
1141
1142                         /*
1143                          *      Find where to start putting bytes.
1144                          */
1145                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1146                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1147                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1148                                                  fragheaderlen);
1149                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1150
1151                         if (fraggap) {
1152                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1153                                         skb_prev, maxfraglen,
1154                                         data + transhdrlen, fraggap);
1155                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1156                                                           skb->csum);
1157                                 data += fraggap;
1158                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1159                         }
1160
1161                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1162                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1163                                 err = -EFAULT;
1164                                 kfree_skb(skb);
1165                                 goto error;
1166                         }
1167
1168                         offset += copy;
1169                         length -= copy + transhdrlen;
1170                         transhdrlen = 0;
1171                         exthdrlen = 0;
1172                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1173
1174                         /* only the initial fragment is time stamped */
1175                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1176                         cork->tx_flags = 0;
1177                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1178                         tskey = 0;
1179                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1180
1181                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1182                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1183
1184                         /*
1185                          * Put the packet on the pending queue.
1186                          */
1187                         if (!skb->destructor) {
1188                                 skb->destructor = sock_wfree;
1189                                 skb->sk = sk;
1190                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1191                         }
1192                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1193                         continue;
1194                 }
1195
1196                 if (copy > length)
1197                         copy = length;
1198
1199                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1200                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1201                         unsigned int off;
1202
1203                         off = skb->len;
1204                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1205                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1206                                 __skb_trim(skb, off);
1207                                 err = -EFAULT;
1208                                 goto error;
1209                         }
1210                 } else if (!zc) {
1211                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1212
1213                         err = -ENOMEM;
1214                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1215                                 goto error;
1216
1217                         skb_zcopy_downgrade_managed(skb);
1218                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1219                                               pfrag->offset)) {
1220                                 err = -EMSGSIZE;
1221                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1222                                         goto error;
1223
1224                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1225                                                      pfrag->offset, 0);
1226                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1227                                 get_page(pfrag->page);
1228                         }
1229                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1230                         if (getfrag(from,
1231                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1232                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1233                                 goto error_efault;
1234
1235                         pfrag->offset += copy;
1236                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1237                         skb_len_add(skb, copy);
1238                         wmem_alloc_delta += copy;
1239                 } else {
1240                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1241                         if (err < 0)
1242                                 goto error;
1243                 }
1244                 offset += copy;
1245                 length -= copy;
1246         }
1247
1248         if (wmem_alloc_delta)
1249                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1250         return 0;
1251
1252 error_efault:
1253         err = -EFAULT;
1254 error:
1255         net_zcopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1256         cork->length -= length;
1257         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1258         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1259         return err;
1260 }
1261
1262 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1263                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1264 {
1265         struct ip_options_rcu *opt;
1266         struct rtable *rt;
1267
1268         rt = *rtp;
1269         if (unlikely(!rt))
1270                 return -EFAULT;
1271
1272         /*
1273          * setup for corking.
1274          */
1275         opt = ipc->opt;
1276         if (opt) {
1277                 if (!cork->opt) {
1278                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1279                                             sk->sk_allocation);
1280                         if (unlikely(!cork->opt))
1281                                 return -ENOBUFS;
1282                 }
1283                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1284                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1285                 cork->addr = ipc->addr;
1286         }
1287
1288         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1289                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1290
1291         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1292                 return -ENETUNREACH;
1293
1294         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1295
1296         cork->dst = &rt->dst;
1297         /* We stole this route, caller should not release it. */
1298         *rtp = NULL;
1299
1300         cork->length = 0;
1301         cork->ttl = ipc->ttl;
1302         cork->tos = ipc->tos;
1303         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1304         cork->priority = ipc->priority;
1305         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1306         cork->tx_flags = 0;
1307         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1308
1309         return 0;
1310 }
1311
1312 /*
1313  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1314  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1315  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1316  *      or non-page data.
1317  *
1318  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1319  *      this interface potentially.
1320  *
1321  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1322  */
1323 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1324                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1325                                int odd, struct sk_buff *skb),
1326                    void *from, int length, int transhdrlen,
1327                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1328                    unsigned int flags)
1329 {
1330         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1331         int err;
1332
1333         if (flags&MSG_PROBE)
1334                 return 0;
1335
1336         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1337                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1338                 if (err)
1339                         return err;
1340         } else {
1341                 transhdrlen = 0;
1342         }
1343
1344         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1345                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1346                                 from, length, transhdrlen, flags);
1347 }
1348
1349 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1350                        int offset, size_t size, int flags)
1351 {
1352         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1353         struct sk_buff *skb;
1354         struct rtable *rt;
1355         struct ip_options *opt = NULL;
1356         struct inet_cork *cork;
1357         int hh_len;
1358         int mtu;
1359         int len;
1360         int err;
1361         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1362
1363         if (inet->hdrincl)
1364                 return -EPERM;
1365
1366         if (flags&MSG_PROBE)
1367                 return 0;
1368
1369         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1370                 return -EINVAL;
1371
1372         cork = &inet->cork.base;
1373         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1374         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1375                 opt = cork->opt;
1376
1377         if (!(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG))
1378                 return -EOPNOTSUPP;
1379
1380         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1381         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1382
1383         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1384         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1385         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1386
1387         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1388                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1389                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1390                 return -EMSGSIZE;
1391         }
1392
1393         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1394         if (!skb)
1395                 return -EINVAL;
1396
1397         cork->length += size;
1398
1399         while (size > 0) {
1400                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1401                 len = mtu - skb->len;
1402                 if (len < size)
1403                         len = maxfraglen - skb->len;
1404
1405                 if (len <= 0) {
1406                         struct sk_buff *skb_prev;
1407                         int alloclen;
1408
1409                         skb_prev = skb;
1410                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1411
1412                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1413                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1414                         if (unlikely(!skb)) {
1415                                 err = -ENOBUFS;
1416                                 goto error;
1417                         }
1418
1419                         /*
1420                          *      Fill in the control structures
1421                          */
1422                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1423                         skb->csum = 0;
1424                         skb_reserve(skb, hh_len);
1425
1426                         /*
1427                          *      Find where to start putting bytes.
1428                          */
1429                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1430                         skb_reset_network_header(skb);
1431                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1432                                                  fragheaderlen);
1433                         if (fraggap) {
1434                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1435                                                                    maxfraglen,
1436                                                     skb_transport_header(skb),
1437                                                                    fraggap);
1438                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1439                                                           skb->csum);
1440                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1441                         }
1442
1443                         /*
1444                          * Put the packet on the pending queue.
1445                          */
1446                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1447                         continue;
1448                 }
1449
1450                 if (len > size)
1451                         len = size;
1452
1453                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1454                         err = -EMSGSIZE;
1455                         goto error;
1456                 }
1457
1458                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1459                         __wsum csum;
1460                         csum = csum_page(page, offset, len);
1461                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1462                 }
1463
1464                 skb_len_add(skb, len);
1465                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1466                 offset += len;
1467                 size -= len;
1468         }
1469         return 0;
1470
1471 error:
1472         cork->length -= size;
1473         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1474         return err;
1475 }
1476
1477 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1478 {
1479         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1480         kfree(cork->opt);
1481         cork->opt = NULL;
1482         dst_release(cork->dst);
1483         cork->dst = NULL;
1484 }
1485
1486 /*
1487  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1488  *      and push them out.
1489  */
1490 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1491                               struct flowi4 *fl4,
1492                               struct sk_buff_head *queue,
1493                               struct inet_cork *cork)
1494 {
1495         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1496         struct sk_buff **tail_skb;
1497         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1498         struct net *net = sock_net(sk);
1499         struct ip_options *opt = NULL;
1500         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1501         struct iphdr *iph;
1502         __be16 df = 0;
1503         __u8 ttl;
1504
1505         skb = __skb_dequeue(queue);
1506         if (!skb)
1507                 goto out;
1508         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1509
1510         /* move skb->data to ip header from ext header */
1511         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1512                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1513         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1514                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1515                 *tail_skb = tmp_skb;
1516                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1517                 skb->len += tmp_skb->len;
1518                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1519                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1520                 tmp_skb->destructor = NULL;
1521                 tmp_skb->sk = NULL;
1522         }
1523
1524         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1525          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1526          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1527          */
1528         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1529
1530         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1531          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1532          * locally. */
1533         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1534             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1535             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1536              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1537                 df = htons(IP_DF);
1538
1539         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1540                 opt = cork->opt;
1541
1542         if (cork->ttl != 0)
1543                 ttl = cork->ttl;
1544         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1545                 ttl = inet->mc_ttl;
1546         else
1547                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1548
1549         iph = ip_hdr(skb);
1550         iph->version = 4;
1551         iph->ihl = 5;
1552         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1553         iph->frag_off = df;
1554         iph->ttl = ttl;
1555         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1556         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1557         ip_select_ident(net, skb, sk);
1558
1559         if (opt) {
1560                 iph->ihl += opt->optlen >> 2;
1561                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt);
1562         }
1563
1564         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1565         skb->mark = cork->mark;
1566         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1567         /*
1568          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1569          * on dst refcount
1570          */
1571         cork->dst = NULL;
1572         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1573
1574         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
1575                 u8 icmp_type;
1576
1577                 /* For such sockets, transhdrlen is zero when do ip_append_data(),
1578                  * so icmphdr does not in skb linear region and can not get icmp_type
1579                  * by icmp_hdr(skb)->type.
1580                  */
1581                 if (sk->sk_type == SOCK_RAW && !inet_sk(sk)->hdrincl)
1582                         icmp_type = fl4->fl4_icmp_type;
1583                 else
1584                         icmp_type = icmp_hdr(skb)->type;
1585                 icmp_out_count(net, icmp_type);
1586         }
1587
1588         ip_cork_release(cork);
1589 out:
1590         return skb;
1591 }
1592
1593 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1594 {
1595         int err;
1596
1597         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1598         if (err) {
1599                 if (err > 0)
1600                         err = net_xmit_errno(err);
1601                 if (err)
1602                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1603         }
1604
1605         return err;
1606 }
1607
1608 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1609 {
1610         struct sk_buff *skb;
1611
1612         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1613         if (!skb)
1614                 return 0;
1615
1616         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1617         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1618 }
1619
1620 /*
1621  *      Throw away all pending data on the socket.
1622  */
1623 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1624                                       struct sk_buff_head *queue,
1625                                       struct inet_cork *cork)
1626 {
1627         struct sk_buff *skb;
1628
1629         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1630                 kfree_skb(skb);
1631
1632         ip_cork_release(cork);
1633 }
1634
1635 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1636 {
1637         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1638 }
1639
1640 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1641                             struct flowi4 *fl4,
1642                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1643                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1644                             void *from, int length, int transhdrlen,
1645                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1646                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1647 {
1648         struct sk_buff_head queue;
1649         int err;
1650
1651         if (flags & MSG_PROBE)
1652                 return NULL;
1653
1654         __skb_queue_head_init(&queue);
1655
1656         cork->flags = 0;
1657         cork->addr = 0;
1658         cork->opt = NULL;
1659         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1660         if (err)
1661                 return ERR_PTR(err);
1662
1663         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1664                                &current->task_frag, getfrag,
1665                                from, length, transhdrlen, flags);
1666         if (err) {
1667                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1668                 return ERR_PTR(err);
1669         }
1670
1671         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1672 }
1673
1674 /*
1675  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1676  */
1677 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1678                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1679 {
1680         __wsum csum;
1681
1682         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1683         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1684         return 0;
1685 }
1686
1687 /*
1688  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1689  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1690  */
1691 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1692                            const struct ip_options *sopt,
1693                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1694                            const struct ip_reply_arg *arg,
1695                            unsigned int len, u64 transmit_time)
1696 {
1697         struct ip_options_data replyopts;
1698         struct ipcm_cookie ipc;
1699         struct flowi4 fl4;
1700         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1701         struct net *net = sock_net(sk);
1702         struct sk_buff *nskb;
1703         int err;
1704         int oif;
1705
1706         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1707                 return;
1708
1709         ipcm_init(&ipc);
1710         ipc.addr = daddr;
1711         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1712
1713         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1714                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1715
1716                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1717                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1718         }
1719
1720         oif = arg->bound_dev_if;
1721         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1722                 oif = skb->skb_iif;
1723
1724         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1725                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1726                            RT_TOS(arg->tos),
1727                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1728                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1729                            daddr, saddr,
1730                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1731                            arg->uid);
1732         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi_common(&fl4));
1733         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, sk);
1734         if (IS_ERR(rt))
1735                 return;
1736
1737         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1738
1739         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1740         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1741         sk->sk_sndbuf = READ_ONCE(sysctl_wmem_default);
1742         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1743         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1744                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1745         if (unlikely(err)) {
1746                 ip_flush_pending_frames(sk);
1747                 goto out;
1748         }
1749
1750         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1751         if (nskb) {
1752                 if (arg->csumoffset >= 0)
1753                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1754                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1755                                                                 arg->csum));
1756                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1757                 nskb->mono_delivery_time = !!transmit_time;
1758                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1759         }
1760 out:
1761         ip_rt_put(rt);
1762 }
1763
1764 void __init ip_init(void)
1765 {
1766         ip_rt_init();
1767         inet_initpeers();
1768
1769 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1770         igmp_mc_init();
1771 #endif
1772 }