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         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 202         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 203                 struct sk_buff *skb2;
 204
 205                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 206                 if (!skb2) {
 207                         kfree_skb(skb);
 208                         return -ENOMEM;
 209                 }
 210                 if (skb->sk)
 211                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 212                 consume_skb(skb);
 213                 skb = skb2;
 214         }
 215
 216         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 217                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 218
 219                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 220                         return res;
 221         }
 222
 223         rcu_read_lock_bh();
 224         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 225         if (!IS_ERR(neigh)) {
 226                 int res;
 227
 228                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 229                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 230                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 231                 rcu_read_unlock_bh();
 232                 return res;
 233         }
 234         rcu_read_unlock_bh();
 235
 236         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 237                             __func__);
 238         kfree_skb(skb);
 239         return -EINVAL;
 240 }
 241
 242 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 243                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 244 {
 245         struct sk_buff *segs, *nskb;
 246         netdev_features_t features;
 247         int ret = 0;
 248
 249         /* common case: seglen is <= mtu
 250          */
 251         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 252                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 253
 254         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 255          *
 256          * This can happen in several cases:
 257          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 258          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 259          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 260          *    stack.
 261          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 262          *    interface with a smaller MTU.
 263          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 264          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 265          *    insufficient MTU.
 266          */
 267         features = netif_skb_features(skb);
 268         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 269         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 270         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 271                 kfree_skb(skb);
 272                 return -ENOMEM;
 273         }
 274
 275         consume_skb(skb);
 276
 277         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 278                 int err;
 279
 280                 skb_mark_not_on_list(segs);
 281                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 282
 283                 if (err && ret == 0)
 284                         ret = err;
 285         }
 286
 287         return ret;
 288 }
 289
 290 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 291 {
 292         unsigned int mtu;
 293
 294 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 295         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 296         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 297                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 298                 return dst_output(net, sk, skb);
 299         }
 300 #endif
 301         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 302         if (skb_is_gso(skb))
 303                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 304
 305         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 306                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 307
 308         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 309 }
 310
 311 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 312 {
 313         int ret;
 314
 315         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 316         switch (ret) {
 317         case NET_XMIT_SUCCESS:
 318                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 319         case NET_XMIT_CN:
 320                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 321         default:
 322                 kfree_skb(skb);
 323                 return ret;
 324         }
 325 }
 326
 327 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 328                                struct sk_buff *skb)
 329 {
 330         struct rtable *new_rt;
 331         bool do_cn = false;
 332         int ret, err;
 333
 334         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 335         switch (ret) {
 336         case NET_XMIT_CN:
 337                 do_cn = true;
 338                 fallthrough;
 339         case NET_XMIT_SUCCESS:
 340                 break;
 341         default:
 342                 kfree_skb(skb);
 343                 return ret;
 344         }
 345
 346         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 347          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 348          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 349          */
 350         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 351         if (new_rt) {
 352                 new_rt->rt_iif = 0;
 353                 skb_dst_drop(skb);
 354                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 355         }
 356
 357         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 358         return (do_cn && err) ? ret : err;
 359 }
 360
 361 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 362 {
 363         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 364         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 365
 366         /*
 367          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 368          */
 369         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 370
 371         skb->dev = dev;
 372         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 373
 374         /*
 375          *      Multicasts are looped back for other local users
 376          */
 377
 378         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 379                 if (sk_mc_loop(sk)
 380 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 381                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 382                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 383                    by ip_mr_input in any case.
 384                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 385                    to local recipients.
 386
 387                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 388                  */
 389                     &&
 390                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 391                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 392 #endif
 393                    ) {
 394                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 395                         if (newskb)
 396                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 397                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 398                                         ip_mc_finish_output);
 399                 }
 400
 401                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 402
 403                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 404                         kfree_skb(skb);
 405                         return 0;
 406                 }
 407         }
 408
 409         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 410                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 411                 if (newskb)
 412                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 413                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 414                                 ip_mc_finish_output);
 415         }
 416
 417         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 418                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 419                             ip_finish_output,
 420                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 421 }
 422
 423 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 424 {
 425         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 426
 427         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 428
 429         skb->dev = dev;
 430         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 431
 432         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 433                             net, sk, skb, indev, dev,
 434                             ip_finish_output,
 435                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 436 }
 437 EXPORT_SYMBOL(ip_output);
 438
 439 /*
 440  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 441  * Equivalent to :
 442  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 443  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 444  */
 445 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 446 {
 447         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 448                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 449         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 450                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(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, 0);
 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(skb);
 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 static void ip_fraglist_ipcb_prepare(struct sk_buff *skb,
 618                                      struct ip_fraglist_iter *iter)
 619 {
 620         struct sk_buff *to = iter->frag;
 621
 622         /* Copy the flags to each fragment. */
 623         IPCB(to)->flags = IPCB(skb)->flags;
 624
 625         if (iter->offset == 0)
 626                 ip_options_fragment(to);
 627 }
 628
 629 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 630 {
 631         unsigned int hlen = iter->hlen;
 632         struct iphdr *iph = iter->iph;
 633         struct sk_buff *frag;
 634
 635         frag = iter->frag;
 636         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 637         skb_reset_transport_header(frag);
 638         __skb_push(frag, hlen);
 639         skb_reset_network_header(frag);
 640         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 641         iter->iph = ip_hdr(frag);
 642         iph = iter->iph;
 643         iph->tot_len = htons(frag->len);
 644         ip_copy_metadata(frag, skb);
 645         iter->offset += skb->len - hlen;
 646         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 647         if (frag->next)
 648                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 649         /* Ready, complete checksum */
 650         ip_send_check(iph);
 651 }
 652 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 653
 654 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 655                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 656                   struct ip_frag_state *state)
 657 {
 658         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 659
 660         state->DF = DF;
 661         state->hlen = hlen;
 662         state->ll_rs = ll_rs;
 663         state->mtu = mtu;
 664
 665         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 666         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 667
 668         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 669         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 670 }
 671 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 672
 673 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 674                          bool first_frag, struct ip_frag_state *state)
 675 {
 676         /* Copy the flags to each fragment. */
 677         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 678
 679         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 680          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 681          * options are already fixed) and make it ONCE
 682          * on the initial skb, so that all the following fragments
 683          * will inherit fixed options.
 684          */
 685         if (first_frag)
 686                 ip_options_fragment(from);
 687 }
 688
 689 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 690 {
 691         unsigned int len = state->left;
 692         struct sk_buff *skb2;
 693         struct iphdr *iph;
 694
 695         len = state->left;
 696         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 697         if (len > state->mtu)
 698                 len = state->mtu;
 699         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 700            then align the next start on an eight byte boundary */
 701         if (len < state->left)  {
 702                 len &= ~7;
 703         }
 704
 705         /* Allocate buffer */
 706         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 707         if (!skb2)
 708                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 709
 710         /*
 711          *      Set up data on packet
 712          */
 713
 714         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 715         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 716         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 717         skb_reset_network_header(skb2);
 718         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 719
 720         /*
 721          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 722          *      it might possess
 723          */
 724
 725         if (skb->sk)
 726                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 727
 728         /*
 729          *      Copy the packet header into the new buffer.
 730          */
 731
 732         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 733
 734         /*
 735          *      Copy a block of the IP datagram.
 736          */
 737         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 738                 BUG();
 739         state->left -= len;
 740
 741         /*
 742          *      Fill in the new header fields.
 743          */
 744         iph = ip_hdr(skb2);
 745         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 746         if (state->DF)
 747                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 748
 749         /*
 750          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 751          *                 last fragment then keep MF on each bit
 752          */
 753         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 754                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 755         state->ptr += len;
 756         state->offset += len;
 757
 758         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 759
 760         ip_send_check(iph);
 761
 762         return skb2;
 763 }
 764 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 765
 766 /*
 767  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 768  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 769  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 770  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 771  */
 772
 773 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 774                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 775 {
 776         struct iphdr *iph;
 777         struct sk_buff *skb2;
 778         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 779         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 780         struct ip_fraglist_iter iter;
 781         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 782         struct ip_frag_state state;
 783         int err = 0;
 784
 785         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 786         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 787             (err = skb_checksum_help(skb)))
 788                 goto fail;
 789
 790         /*
 791          *      Point into the IP datagram header.
 792          */
 793
 794         iph = ip_hdr(skb);
 795
 796         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 797         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 798                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 799
 800         /*
 801          *      Setup starting values.
 802          */
 803
 804         hlen = iph->ihl * 4;
 805         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 806         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 807         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 808
 809         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 810          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 811          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 812          *
 813          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 814          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 815          */
 816         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 817                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 818                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 819
 820                 if (first_len - hlen > mtu ||
 821                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 822                     ip_is_fragment(iph) ||
 823                     skb_cloned(skb) ||
 824                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 825                         goto slow_path;
 826
 827                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 828                         /* Correct geometry. */
 829                         if (frag->len > mtu ||
 830                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 831                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 832                                 goto slow_path_clean;
 833
 834                         /* Partially cloned skb? */
 835                         if (skb_shared(frag))
 836                                 goto slow_path_clean;
 837
 838                         BUG_ON(frag->sk);
 839                         if (skb->sk) {
 840                                 frag->sk = skb->sk;
 841                                 frag->destructor = sock_wfree;
 842                         }
 843                         skb->truesize -= frag->truesize;
 844                 }
 845
 846                 /* Everything is OK. Generate! */
 847                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 848
 849                 for (;;) {
 850                         /* Prepare header of the next frame,
 851                          * before previous one went down. */
 852                         if (iter.frag) {
 853                                 ip_fraglist_ipcb_prepare(skb, &iter);
 854                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 855                         }
 856
 857                         skb->tstamp = tstamp;
 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, &state);
 909
 910                 /*
 911                  *      Put this fragment into the sending queue.
 912                  */
 913                 skb2->tstamp = tstamp;
 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
 974         struct ip_options *opt = cork->opt;
 975         int hh_len;
 976         int exthdrlen;
 977         int mtu;
 978         int copy;
 979         int err;
 980         int offset = 0;
 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_SW_TSTAMP &&
 995             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 996                 tskey = sk->sk_tskey++;
 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 && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1022                 uarg = msg_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1023                 if (!uarg)
1024                         return -ENOBUFS;
1025                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1026                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1027                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1028                         paged = true;
1029                 } else {
1030                         uarg->zerocopy = 0;
1031                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1032                 }
1033         }
1034
1035         cork->length += length;
1036
1037         /* So, what's going on in the loop below?
1038          *
1039          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1040          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1041          * adding appropriate IP header.
1042          */
1043
1044         if (!skb)
1045                 goto alloc_new_skb;
1046
1047         while (length > 0) {
1048                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1049                 copy = mtu - skb->len;
1050                 if (copy < length)
1051                         copy = maxfraglen - skb->len;
1052                 if (copy <= 0) {
1053                         char *data;
1054                         unsigned int datalen;
1055                         unsigned int fraglen;
1056                         unsigned int fraggap;
1057                         unsigned int alloclen;
1058                         unsigned int pagedlen;
1059                         struct sk_buff *skb_prev;
1060 alloc_new_skb:
1061                         skb_prev = skb;
1062                         if (skb_prev)
1063                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1064                         else
1065                                 fraggap = 0;
1066
1067                         /*
1068                          * If remaining data exceeds the mtu,
1069                          * we know we need more fragment(s).
1070                          */
1071                         datalen = length + fraggap;
1072                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1073                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1074                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1075                         pagedlen = 0;
1076
1077                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1078                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1079                                 alloclen = mtu;
1080                         else if (!paged)
1081                                 alloclen = fraglen;
1082                         else {
1083                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
1084                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
1085                         }
1086
1087                         alloclen += exthdrlen;
1088
1089                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1090                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1091                          * because we have no idea what fragment will be
1092                          * the last.
1093                          */
1094                         if (datalen == length + fraggap)
1095                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
1096
1097                         if (transhdrlen) {
1098                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
1099                                                 alloclen + hh_len + 15,
1100                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1101                         } else {
1102                                 skb = NULL;
1103                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1104                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1105                                         skb = alloc_skb(alloclen + hh_len + 15,
1106                                                         sk->sk_allocation);
1107                                 if (unlikely(!skb))
1108                                         err = -ENOBUFS;
1109                         }
1110                         if (!skb)
1111                                 goto error;
1112
1113                         /*
1114                          *      Fill in the control structures
1115                          */
1116                         skb->ip_summed = csummode;
1117                         skb->csum = 0;
1118                         skb_reserve(skb, hh_len);
1119
1120                         /*
1121                          *      Find where to start putting bytes.
1122                          */
1123                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1124                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1125                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1126                                                  fragheaderlen);
1127                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1128
1129                         if (fraggap) {
1130                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1131                                         skb_prev, maxfraglen,
1132                                         data + transhdrlen, fraggap);
1133                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1134                                                           skb->csum);
1135                                 data += fraggap;
1136                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1137                         }
1138
1139                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1140                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1141                                 err = -EFAULT;
1142                                 kfree_skb(skb);
1143                                 goto error;
1144                         }
1145
1146                         offset += copy;
1147                         length -= copy + transhdrlen;
1148                         transhdrlen = 0;
1149                         exthdrlen = 0;
1150                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1151
1152                         /* only the initial fragment is time stamped */
1153                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1154                         cork->tx_flags = 0;
1155                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1156                         tskey = 0;
1157                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1158
1159                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1160                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1161
1162                         /*
1163                          * Put the packet on the pending queue.
1164                          */
1165                         if (!skb->destructor) {
1166                                 skb->destructor = sock_wfree;
1167                                 skb->sk = sk;
1168                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1169                         }
1170                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1171                         continue;
1172                 }
1173
1174                 if (copy > length)
1175                         copy = length;
1176
1177                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1178                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1179                         unsigned int off;
1180
1181                         off = skb->len;
1182                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1183                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1184                                 __skb_trim(skb, off);
1185                                 err = -EFAULT;
1186                                 goto error;
1187                         }
1188                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1189                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1190
1191                         err = -ENOMEM;
1192                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1193                                 goto error;
1194
1195                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1196                                               pfrag->offset)) {
1197                                 err = -EMSGSIZE;
1198                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1199                                         goto error;
1200
1201                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1202                                                      pfrag->offset, 0);
1203                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1204                                 get_page(pfrag->page);
1205                         }
1206                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1207                         if (getfrag(from,
1208                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1209                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1210                                 goto error_efault;
1211
1212                         pfrag->offset += copy;
1213                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1214                         skb->len += copy;
1215                         skb->data_len += copy;
1216                         skb->truesize += copy;
1217                         wmem_alloc_delta += copy;
1218                 } else {
1219                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1220                         if (err < 0)
1221                                 goto error;
1222                 }
1223                 offset += copy;
1224                 length -= copy;
1225         }
1226
1227         if (wmem_alloc_delta)
1228                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1229         return 0;
1230
1231 error_efault:
1232         err = -EFAULT;
1233 error:
1234         net_zcopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1235         cork->length -= length;
1236         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1237         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1238         return err;
1239 }
1240
1241 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1242                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1243 {
1244         struct ip_options_rcu *opt;
1245         struct rtable *rt;
1246
1247         rt = *rtp;
1248         if (unlikely(!rt))
1249                 return -EFAULT;
1250
1251         /*
1252          * setup for corking.
1253          */
1254         opt = ipc->opt;
1255         if (opt) {
1256                 if (!cork->opt) {
1257                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1258                                             sk->sk_allocation);
1259                         if (unlikely(!cork->opt))
1260                                 return -ENOBUFS;
1261                 }
1262                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1263                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1264                 cork->addr = ipc->addr;
1265         }
1266
1267         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1268                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1269
1270         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1271                 return -ENETUNREACH;
1272
1273         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1274
1275         cork->dst = &rt->dst;
1276         /* We stole this route, caller should not release it. */
1277         *rtp = NULL;
1278
1279         cork->length = 0;
1280         cork->ttl = ipc->ttl;
1281         cork->tos = ipc->tos;
1282         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1283         cork->priority = ipc->priority;
1284         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1285         cork->tx_flags = 0;
1286         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1287
1288         return 0;
1289 }
1290
1291 /*
1292  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1293  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1294  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1295  *      or non-page data.
1296  *
1297  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1298  *      this interface potentially.
1299  *
1300  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1301  */
1302 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1303                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1304                                int odd, struct sk_buff *skb),
1305                    void *from, int length, int transhdrlen,
1306                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1307                    unsigned int flags)
1308 {
1309         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1310         int err;
1311
1312         if (flags&MSG_PROBE)
1313                 return 0;
1314
1315         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1316                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1317                 if (err)
1318                         return err;
1319         } else {
1320                 transhdrlen = 0;
1321         }
1322
1323         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1324                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1325                                 from, length, transhdrlen, flags);
1326 }
1327
1328 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1329                        int offset, size_t size, int flags)
1330 {
1331         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1332         struct sk_buff *skb;
1333         struct rtable *rt;
1334         struct ip_options *opt = NULL;
1335         struct inet_cork *cork;
1336         int hh_len;
1337         int mtu;
1338         int len;
1339         int err;
1340         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1341
1342         if (inet->hdrincl)
1343                 return -EPERM;
1344
1345         if (flags&MSG_PROBE)
1346                 return 0;
1347
1348         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1349                 return -EINVAL;
1350
1351         cork = &inet->cork.base;
1352         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1353         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1354                 opt = cork->opt;
1355
1356         if (!(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG))
1357                 return -EOPNOTSUPP;
1358
1359         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1360         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1361
1362         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1363         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1364         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1365
1366         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1367                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1368                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1369                 return -EMSGSIZE;
1370         }
1371
1372         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1373         if (!skb)
1374                 return -EINVAL;
1375
1376         cork->length += size;
1377
1378         while (size > 0) {
1379                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1380                 len = mtu - skb->len;
1381                 if (len < size)
1382                         len = maxfraglen - skb->len;
1383
1384                 if (len <= 0) {
1385                         struct sk_buff *skb_prev;
1386                         int alloclen;
1387
1388                         skb_prev = skb;
1389                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1390
1391                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1392                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1393                         if (unlikely(!skb)) {
1394                                 err = -ENOBUFS;
1395                                 goto error;
1396                         }
1397
1398                         /*
1399                          *      Fill in the control structures
1400                          */
1401                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1402                         skb->csum = 0;
1403                         skb_reserve(skb, hh_len);
1404
1405                         /*
1406                          *      Find where to start putting bytes.
1407                          */
1408                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1409                         skb_reset_network_header(skb);
1410                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1411                                                  fragheaderlen);
1412                         if (fraggap) {
1413                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1414                                                                    maxfraglen,
1415                                                     skb_transport_header(skb),
1416                                                                    fraggap);
1417                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1418                                                           skb->csum);
1419                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1420                         }
1421
1422                         /*
1423                          * Put the packet on the pending queue.
1424                          */
1425                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1426                         continue;
1427                 }
1428
1429                 if (len > size)
1430                         len = size;
1431
1432                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1433                         err = -EMSGSIZE;
1434                         goto error;
1435                 }
1436
1437                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1438                         __wsum csum;
1439                         csum = csum_page(page, offset, len);
1440                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1441                 }
1442
1443                 skb->len += len;
1444                 skb->data_len += len;
1445                 skb->truesize += len;
1446                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1447                 offset += len;
1448                 size -= len;
1449         }
1450         return 0;
1451
1452 error:
1453         cork->length -= size;
1454         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1455         return err;
1456 }
1457
1458 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1459 {
1460         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1461         kfree(cork->opt);
1462         cork->opt = NULL;
1463         dst_release(cork->dst);
1464         cork->dst = NULL;
1465 }
1466
1467 /*
1468  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1469  *      and push them out.
1470  */
1471 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1472                               struct flowi4 *fl4,
1473                               struct sk_buff_head *queue,
1474                               struct inet_cork *cork)
1475 {
1476         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1477         struct sk_buff **tail_skb;
1478         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1479         struct net *net = sock_net(sk);
1480         struct ip_options *opt = NULL;
1481         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1482         struct iphdr *iph;
1483         __be16 df = 0;
1484         __u8 ttl;
1485
1486         skb = __skb_dequeue(queue);
1487         if (!skb)
1488                 goto out;
1489         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1490
1491         /* move skb->data to ip header from ext header */
1492         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1493                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1494         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1495                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1496                 *tail_skb = tmp_skb;
1497                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1498                 skb->len += tmp_skb->len;
1499                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1500                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1501                 tmp_skb->destructor = NULL;
1502                 tmp_skb->sk = NULL;
1503         }
1504
1505         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1506          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1507          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1508          */
1509         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1510
1511         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1512          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1513          * locally. */
1514         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1515             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1516             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1517              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1518                 df = htons(IP_DF);
1519
1520         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1521                 opt = cork->opt;
1522
1523         if (cork->ttl != 0)
1524                 ttl = cork->ttl;
1525         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1526                 ttl = inet->mc_ttl;
1527         else
1528                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1529
1530         iph = ip_hdr(skb);
1531         iph->version = 4;
1532         iph->ihl = 5;
1533         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1534         iph->frag_off = df;
1535         iph->ttl = ttl;
1536         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1537         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1538         ip_select_ident(net, skb, sk);
1539
1540         if (opt) {
1541                 iph->ihl += opt->optlen >> 2;
1542                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1543         }
1544
1545         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1546         skb->mark = cork->mark;
1547         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1548         /*
1549          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1550          * on dst refcount
1551          */
1552         cork->dst = NULL;
1553         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1554
1555         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1556                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1557                         skb_transport_header(skb))->type);
1558
1559         ip_cork_release(cork);
1560 out:
1561         return skb;
1562 }
1563
1564 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1565 {
1566         int err;
1567
1568         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1569         if (err) {
1570                 if (err > 0)
1571                         err = net_xmit_errno(err);
1572                 if (err)
1573                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1574         }
1575
1576         return err;
1577 }
1578
1579 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1580 {
1581         struct sk_buff *skb;
1582
1583         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1584         if (!skb)
1585                 return 0;
1586
1587         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1588         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1589 }
1590
1591 /*
1592  *      Throw away all pending data on the socket.
1593  */
1594 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1595                                       struct sk_buff_head *queue,
1596                                       struct inet_cork *cork)
1597 {
1598         struct sk_buff *skb;
1599
1600         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1601                 kfree_skb(skb);
1602
1603         ip_cork_release(cork);
1604 }
1605
1606 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1607 {
1608         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1609 }
1610
1611 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1612                             struct flowi4 *fl4,
1613                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1614                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1615                             void *from, int length, int transhdrlen,
1616                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1617                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1618 {
1619         struct sk_buff_head queue;
1620         int err;
1621
1622         if (flags & MSG_PROBE)
1623                 return NULL;
1624
1625         __skb_queue_head_init(&queue);
1626
1627         cork->flags = 0;
1628         cork->addr = 0;
1629         cork->opt = NULL;
1630         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1631         if (err)
1632                 return ERR_PTR(err);
1633
1634         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1635                                &current->task_frag, getfrag,
1636                                from, length, transhdrlen, flags);
1637         if (err) {
1638                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1639                 return ERR_PTR(err);
1640         }
1641
1642         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1643 }
1644
1645 /*
1646  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1647  */
1648 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1649                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1650 {
1651         __wsum csum;
1652
1653         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1654         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1655         return 0;
1656 }
1657
1658 /*
1659  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1660  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1661  */
1662 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1663                            const struct ip_options *sopt,
1664                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1665                            const struct ip_reply_arg *arg,
1666                            unsigned int len, u64 transmit_time)
1667 {
1668         struct ip_options_data replyopts;
1669         struct ipcm_cookie ipc;
1670         struct flowi4 fl4;
1671         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1672         struct net *net = sock_net(sk);
1673         struct sk_buff *nskb;
1674         int err;
1675         int oif;
1676
1677         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1678                 return;
1679
1680         ipcm_init(&ipc);
1681         ipc.addr = daddr;
1682         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1683
1684         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1685                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1686
1687                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1688                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1689         }
1690
1691         oif = arg->bound_dev_if;
1692         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1693                 oif = skb->skb_iif;
1694
1695         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1696                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1697                            RT_TOS(arg->tos),
1698                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1699                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1700                            daddr, saddr,
1701                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1702                            arg->uid);
1703         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi_common(&fl4));
1704         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1705         if (IS_ERR(rt))
1706                 return;
1707
1708         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1709
1710         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1711         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1712         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1713         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1714         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1715                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1716         if (unlikely(err)) {
1717                 ip_flush_pending_frames(sk);
1718                 goto out;
1719         }
1720
1721         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1722         if (nskb) {
1723                 if (arg->csumoffset >= 0)
1724                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1725                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1726                                                                 arg->csum));
1727                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1728                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1729         }
1730 out:
1731         ip_rt_put(rt);
1732 }
1733
1734 void __init ip_init(void)
1735 {
1736         ip_rt_init();
1737         inet_initpeers();
1738
1739 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1740         igmp_mc_init();
1741 #endif
1742 }