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