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 readibility.
  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/lwtunnel.h>
  78 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  79 #include <linux/igmp.h>
  80 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  81 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  82 #include <linux/netlink.h>
  83 #include <linux/tcp.h>
  84
  85 static int
  86 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  87             unsigned int mtu,
  88             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  89
  90 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  91 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  92 {
  93         iph->check = 0;
  94         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  95 }
  96 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  97
  98 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  99 {
 100         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 101
 102         iph->tot_len = htons(skb->len);
 103         ip_send_check(iph);
 104
 105         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 106          * skb to its handler for processing
 107          */
 108         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 109         if (unlikely(!skb))
 110                 return 0;
 111
 112         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 113
 114         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 115                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 116                        dst_output);
 117 }
 118
 119 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 120 {
 121         int err;
 122
 123         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 124         if (likely(err == 1))
 125                 err = dst_output(net, sk, skb);
 126
 127         return err;
 128 }
 129 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 130
 131 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 132 {
 133         int ttl = inet->uc_ttl;
 134
 135         if (ttl < 0)
 136                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 137         return ttl;
 138 }
 139
 140 /*
 141  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 142  *
 143  */
 144 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 145                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt)
 146 {
 147         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 148         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 149         struct net *net = sock_net(sk);
 150         struct iphdr *iph;
 151
 152         /* Build the IP header. */
 153         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 154         skb_reset_network_header(skb);
 155         iph = ip_hdr(skb);
 156         iph->version  = 4;
 157         iph->ihl      = 5;
 158         iph->tos      = inet->tos;
 159         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 160         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 161         iph->saddr    = saddr;
 162         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 163         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 164                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 165                 iph->id = 0;
 166         } else {
 167                 iph->frag_off = 0;
 168                 __ip_select_ident(net, iph, 1);
 169         }
 170
 171         if (opt && opt->opt.optlen) {
 172                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 173                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 174         }
 175
 176         skb->priority = sk->sk_priority;
 177         if (!skb->mark)
 178                 skb->mark = sk->sk_mark;
 179
 180         /* Send it out. */
 181         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 182 }
 183 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 184
 185 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 186 {
 187         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 188         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 189         struct net_device *dev = dst->dev;
 190         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 191         struct neighbour *neigh;
 192         bool is_v6gw = false;
 193
 194         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 195                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 196         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 197                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 198
 199         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 200         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 201                 struct sk_buff *skb2;
 202
 203                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 204                 if (!skb2) {
 205                         kfree_skb(skb);
 206                         return -ENOMEM;
 207                 }
 208                 if (skb->sk)
 209                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 210                 consume_skb(skb);
 211                 skb = skb2;
 212         }
 213
 214         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 215                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 216
 217                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 218                         return res;
 219         }
 220
 221         rcu_read_lock_bh();
 222         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 223         if (!IS_ERR(neigh)) {
 224                 int res;
 225
 226                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 227                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 228                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 229                 rcu_read_unlock_bh();
 230                 return res;
 231         }
 232         rcu_read_unlock_bh();
 233
 234         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 235                             __func__);
 236         kfree_skb(skb);
 237         return -EINVAL;
 238 }
 239
 240 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 241                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 242 {
 243         struct sk_buff *segs, *nskb;
 244         netdev_features_t features;
 245         int ret = 0;
 246
 247         /* common case: seglen is <= mtu
 248          */
 249         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 250                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 251
 252         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 253          *
 254          * This can happen in several cases:
 255          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 256          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 257          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 258          *    stack.
 259          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 260          *    interface with a smaller MTU.
 261          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 262          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 263          *    insufficent MTU.
 264          */
 265         features = netif_skb_features(skb);
 266         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_SGO_CB_OFFSET);
 267         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 268         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 269                 kfree_skb(skb);
 270                 return -ENOMEM;
 271         }
 272
 273         consume_skb(skb);
 274
 275         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 276                 int err;
 277
 278                 skb_mark_not_on_list(segs);
 279                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 280
 281                 if (err && ret == 0)
 282                         ret = err;
 283         }
 284
 285         return ret;
 286 }
 287
 288 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 289 {
 290         unsigned int mtu;
 291
 292 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 293         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 294         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 295                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 296                 return dst_output(net, sk, skb);
 297         }
 298 #endif
 299         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 300         if (skb_is_gso(skb))
 301                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 302
 303         if (skb->len > mtu || (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU))
 304                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 305
 306         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 307 }
 308
 309 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 310 {
 311         int ret;
 312
 313         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 314         switch (ret) {
 315         case NET_XMIT_SUCCESS:
 316                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 317         case NET_XMIT_CN:
 318                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 319         default:
 320                 kfree_skb(skb);
 321                 return ret;
 322         }
 323 }
 324
 325 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 326                                struct sk_buff *skb)
 327 {
 328         struct rtable *new_rt;
 329         bool do_cn = false;
 330         int ret, err;
 331
 332         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 333         switch (ret) {
 334         case NET_XMIT_CN:
 335                 do_cn = true;
 336                 /* fall through */
 337         case NET_XMIT_SUCCESS:
 338                 break;
 339         default:
 340                 kfree_skb(skb);
 341                 return ret;
 342         }
 343
 344         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 345          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 346          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 347          */
 348         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 349         if (new_rt) {
 350                 new_rt->rt_iif = 0;
 351                 skb_dst_drop(skb);
 352                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 353         }
 354
 355         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 356         return (do_cn && err) ? ret : err;
 357 }
 358
 359 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 360 {
 361         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 362         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 363
 364         /*
 365          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 366          */
 367         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 368
 369         skb->dev = dev;
 370         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 371
 372         /*
 373          *      Multicasts are looped back for other local users
 374          */
 375
 376         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 377                 if (sk_mc_loop(sk)
 378 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 379                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 380                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 381                    by ip_mr_input in any case.
 382                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 383                    to local recipients.
 384
 385                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 386                  */
 387                     &&
 388                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 389                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 390 #endif
 391                    ) {
 392                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 393                         if (newskb)
 394                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 395                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 396                                         ip_mc_finish_output);
 397                 }
 398
 399                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 400
 401                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 402                         kfree_skb(skb);
 403                         return 0;
 404                 }
 405         }
 406
 407         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 408                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 409                 if (newskb)
 410                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 411                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 412                                 ip_mc_finish_output);
 413         }
 414
 415         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 416                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 417                             ip_finish_output,
 418                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 419 }
 420
 421 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 422 {
 423         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 424
 425         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 426
 427         skb->dev = dev;
 428         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 429
 430         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 431                             net, sk, skb, indev, dev,
 432                             ip_finish_output,
 433                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 434 }
 435
 436 /*
 437  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 438  * Equivalent to :
 439  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 440  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 441  */
 442 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 443 {
 444         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 445                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 446         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 447                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(fl4->daddr));
 448 }
 449
 450 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 451 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 452                     __u8 tos)
 453 {
 454         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 455         struct net *net = sock_net(sk);
 456         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 457         struct flowi4 *fl4;
 458         struct rtable *rt;
 459         struct iphdr *iph;
 460         int res;
 461
 462         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 463          * f.e. by something like SCTP.
 464          */
 465         rcu_read_lock();
 466         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 467         fl4 = &fl->u.ip4;
 468         rt = skb_rtable(skb);
 469         if (rt)
 470                 goto packet_routed;
 471
 472         /* Make sure we can route this packet. */
 473         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 474         if (!rt) {
 475                 __be32 daddr;
 476
 477                 /* Use correct destination address if we have options. */
 478                 daddr = inet->inet_daddr;
 479                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 480                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 481
 482                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 483                  * keep trying until route appears or the connection times
 484                  * itself out.
 485                  */
 486                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 487                                            daddr, inet->inet_saddr,
 488                                            inet->inet_dport,
 489                                            inet->inet_sport,
 490                                            sk->sk_protocol,
 491                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 492                                            sk->sk_bound_dev_if);
 493                 if (IS_ERR(rt))
 494                         goto no_route;
 495                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 496         }
 497         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 498
 499 packet_routed:
 500         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 501                 goto no_route;
 502
 503         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 504         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 505         skb_reset_network_header(skb);
 506         iph = ip_hdr(skb);
 507         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 508         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 509                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 510         else
 511                 iph->frag_off = 0;
 512         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 513         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 514         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 515
 516         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 517
 518         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 519                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 520                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 521         }
 522
 523         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 524                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 525
 526         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 527         skb->priority = sk->sk_priority;
 528         skb->mark = sk->sk_mark;
 529
 530         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 531         rcu_read_unlock();
 532         return res;
 533
 534 no_route:
 535         rcu_read_unlock();
 536         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 537         kfree_skb(skb);
 538         return -EHOSTUNREACH;
 539 }
 540 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 541
 542 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 543 {
 544         to->pkt_type = from->pkt_type;
 545         to->priority = from->priority;
 546         to->protocol = from->protocol;
 547         to->skb_iif = from->skb_iif;
 548         skb_dst_drop(to);
 549         skb_dst_copy(to, from);
 550         to->dev = from->dev;
 551         to->mark = from->mark;
 552
 553         skb_copy_hash(to, from);
 554
 555 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 556         to->tc_index = from->tc_index;
 557 #endif
 558         nf_copy(to, from);
 559         skb_ext_copy(to, from);
 560 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 561         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 562 #endif
 563         skb_copy_secmark(to, from);
 564 }
 565
 566 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 567                        unsigned int mtu,
 568                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 569 {
 570         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 571
 572         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 573                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 574
 575         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 576                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 577                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 578                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 579                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 580                           htonl(mtu));
 581                 kfree_skb(skb);
 582                 return -EMSGSIZE;
 583         }
 584
 585         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 586 }
 587
 588 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 589                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 590 {
 591         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 592
 593         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 594         skb_frag_list_init(skb);
 595
 596         iter->offset = 0;
 597         iter->iph = iph;
 598         iter->hlen = hlen;
 599
 600         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 601         skb->len = first_len;
 602         iph->tot_len = htons(first_len);
 603         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 604         ip_send_check(iph);
 605 }
 606 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 607
 608 static void ip_fraglist_ipcb_prepare(struct sk_buff *skb,
 609                                      struct ip_fraglist_iter *iter)
 610 {
 611         struct sk_buff *to = iter->frag;
 612
 613         /* Copy the flags to each fragment. */
 614         IPCB(to)->flags = IPCB(skb)->flags;
 615
 616         if (iter->offset == 0)
 617                 ip_options_fragment(to);
 618 }
 619
 620 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 621 {
 622         unsigned int hlen = iter->hlen;
 623         struct iphdr *iph = iter->iph;
 624         struct sk_buff *frag;
 625
 626         frag = iter->frag;
 627         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 628         skb_reset_transport_header(frag);
 629         __skb_push(frag, hlen);
 630         skb_reset_network_header(frag);
 631         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 632         iter->iph = ip_hdr(frag);
 633         iph = iter->iph;
 634         iph->tot_len = htons(frag->len);
 635         ip_copy_metadata(frag, skb);
 636         iter->offset += skb->len - hlen;
 637         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 638         if (frag->next)
 639                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 640         /* Ready, complete checksum */
 641         ip_send_check(iph);
 642 }
 643 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 644
 645 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 646                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 647                   struct ip_frag_state *state)
 648 {
 649         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 650
 651         state->DF = DF;
 652         state->hlen = hlen;
 653         state->ll_rs = ll_rs;
 654         state->mtu = mtu;
 655
 656         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 657         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 658
 659         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 660         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 661 }
 662 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 663
 664 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 665                          bool first_frag, struct ip_frag_state *state)
 666 {
 667         /* Copy the flags to each fragment. */
 668         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 669
 670         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 671          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 672          * options are already fixed) and make it ONCE
 673          * on the initial skb, so that all the following fragments
 674          * will inherit fixed options.
 675          */
 676         if (first_frag)
 677                 ip_options_fragment(from);
 678 }
 679
 680 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 681 {
 682         unsigned int len = state->left;
 683         struct sk_buff *skb2;
 684         struct iphdr *iph;
 685
 686         len = state->left;
 687         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 688         if (len > state->mtu)
 689                 len = state->mtu;
 690         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 691            then align the next start on an eight byte boundary */
 692         if (len < state->left)  {
 693                 len &= ~7;
 694         }
 695
 696         /* Allocate buffer */
 697         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 698         if (!skb2)
 699                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 700
 701         /*
 702          *      Set up data on packet
 703          */
 704
 705         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 706         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 707         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 708         skb_reset_network_header(skb2);
 709         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 710
 711         /*
 712          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 713          *      it might possess
 714          */
 715
 716         if (skb->sk)
 717                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 718
 719         /*
 720          *      Copy the packet header into the new buffer.
 721          */
 722
 723         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 724
 725         /*
 726          *      Copy a block of the IP datagram.
 727          */
 728         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 729                 BUG();
 730         state->left -= len;
 731
 732         /*
 733          *      Fill in the new header fields.
 734          */
 735         iph = ip_hdr(skb2);
 736         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 737         if (state->DF)
 738                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 739
 740         /*
 741          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 742          *                 last fragment then keep MF on each bit
 743          */
 744         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 745                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 746         state->ptr += len;
 747         state->offset += len;
 748
 749         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 750
 751         ip_send_check(iph);
 752
 753         return skb2;
 754 }
 755 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 756
 757 /*
 758  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 759  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 760  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 761  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 762  */
 763
 764 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 765                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 766 {
 767         struct iphdr *iph;
 768         struct sk_buff *skb2;
 769         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 770         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 771         struct ip_fraglist_iter iter;
 772         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 773         struct ip_frag_state state;
 774         int err = 0;
 775
 776         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 777         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 778             (err = skb_checksum_help(skb)))
 779                 goto fail;
 780
 781         /*
 782          *      Point into the IP datagram header.
 783          */
 784
 785         iph = ip_hdr(skb);
 786
 787         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 788         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 789                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 790
 791         /*
 792          *      Setup starting values.
 793          */
 794
 795         hlen = iph->ihl * 4;
 796         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 797         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 798         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 799
 800         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 801          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 802          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 803          *
 804          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 805          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 806          */
 807         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 808                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 809                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 810
 811                 if (first_len - hlen > mtu ||
 812                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 813                     ip_is_fragment(iph) ||
 814                     skb_cloned(skb) ||
 815                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 816                         goto slow_path;
 817
 818                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 819                         /* Correct geometry. */
 820                         if (frag->len > mtu ||
 821                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 822                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 823                                 goto slow_path_clean;
 824
 825                         /* Partially cloned skb? */
 826                         if (skb_shared(frag))
 827                                 goto slow_path_clean;
 828
 829                         BUG_ON(frag->sk);
 830                         if (skb->sk) {
 831                                 frag->sk = skb->sk;
 832                                 frag->destructor = sock_wfree;
 833                         }
 834                         skb->truesize -= frag->truesize;
 835                 }
 836
 837                 /* Everything is OK. Generate! */
 838                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 839
 840                 for (;;) {
 841                         /* Prepare header of the next frame,
 842                          * before previous one went down. */
 843                         if (iter.frag) {
 844                                 ip_fraglist_ipcb_prepare(skb, &iter);
 845                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 846                         }
 847
 848                         skb->tstamp = tstamp;
 849                         err = output(net, sk, skb);
 850
 851                         if (!err)
 852                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 853                         if (err || !iter.frag)
 854                                 break;
 855
 856                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 857                 }
 858
 859                 if (err == 0) {
 860                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 861                         return 0;
 862                 }
 863
 864                 kfree_skb_list(iter.frag);
 865
 866                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 867                 return err;
 868
 869 slow_path_clean:
 870                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 871                         if (frag2 == frag)
 872                                 break;
 873                         frag2->sk = NULL;
 874                         frag2->destructor = NULL;
 875                         skb->truesize += frag2->truesize;
 876                 }
 877         }
 878
 879 slow_path:
 880         /*
 881          *      Fragment the datagram.
 882          */
 883
 884         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 885                      &state);
 886
 887         /*
 888          *      Keep copying data until we run out.
 889          */
 890
 891         while (state.left > 0) {
 892                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 893
 894                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 895                 if (IS_ERR(skb2)) {
 896                         err = PTR_ERR(skb2);
 897                         goto fail;
 898                 }
 899                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag, &state);
 900
 901                 /*
 902                  *      Put this fragment into the sending queue.
 903                  */
 904                 skb2->tstamp = tstamp;
 905                 err = output(net, sk, skb2);
 906                 if (err)
 907                         goto fail;
 908
 909                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 910         }
 911         consume_skb(skb);
 912         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 913         return err;
 914
 915 fail:
 916         kfree_skb(skb);
 917         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 918         return err;
 919 }
 920 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 921
 922 int
 923 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 924 {
 925         struct msghdr *msg = from;
 926
 927         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 928                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 929                         return -EFAULT;
 930         } else {
 931                 __wsum csum = 0;
 932                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 933                         return -EFAULT;
 934                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 935         }
 936         return 0;
 937 }
 938 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 939
 940 static inline __wsum
 941 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 942 {
 943         char *kaddr;
 944         __wsum csum;
 945         kaddr = kmap(page);
 946         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 947         kunmap(page);
 948         return csum;
 949 }
 950
 951 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 952                             struct flowi4 *fl4,
 953                             struct sk_buff_head *queue,
 954                             struct inet_cork *cork,
 955                             struct page_frag *pfrag,
 956                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 957                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 958                             void *from, int length, int transhdrlen,
 959                             unsigned int flags)
 960 {
 961         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 962         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 963         struct sk_buff *skb;
 964
 965         struct ip_options *opt = cork->opt;
 966         int hh_len;
 967         int exthdrlen;
 968         int mtu;
 969         int copy;
 970         int err;
 971         int offset = 0;
 972         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 973         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 974         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 975         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 976         bool paged, extra_uref = false;
 977         u32 tskey = 0;
 978
 979         skb = skb_peek_tail(queue);
 980
 981         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 982         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 983         paged = !!cork->gso_size;
 984
 985         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 986             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 987                 tskey = sk->sk_tskey++;
 988
 989         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 990
 991         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 992         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 993         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
 994
 995         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 996                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 997                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 998                 return -EMSGSIZE;
 999         }
1000
1001         /*
1002          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1003          * it won't be fragmented in the future.
1004          */
1005         if (transhdrlen &&
1006             length + fragheaderlen <= mtu &&
1007             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1008             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1009             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1010                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1011
1012         if (flags & MSG_ZEROCOPY && length && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1013                 uarg = sock_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1014                 if (!uarg)
1015                         return -ENOBUFS;
1016                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1017                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1018                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1019                         paged = true;
1020                 } else {
1021                         uarg->zerocopy = 0;
1022                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1023                 }
1024         }
1025
1026         cork->length += length;
1027
1028         /* So, what's going on in the loop below?
1029          *
1030          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1031          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1032          * adding appropriate IP header.
1033          */
1034
1035         if (!skb)
1036                 goto alloc_new_skb;
1037
1038         while (length > 0) {
1039                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1040                 copy = mtu - skb->len;
1041                 if (copy < length)
1042                         copy = maxfraglen - skb->len;
1043                 if (copy <= 0) {
1044                         char *data;
1045                         unsigned int datalen;
1046                         unsigned int fraglen;
1047                         unsigned int fraggap;
1048                         unsigned int alloclen;
1049                         unsigned int pagedlen;
1050                         struct sk_buff *skb_prev;
1051 alloc_new_skb:
1052                         skb_prev = skb;
1053                         if (skb_prev)
1054                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1055                         else
1056                                 fraggap = 0;
1057
1058                         /*
1059                          * If remaining data exceeds the mtu,
1060                          * we know we need more fragment(s).
1061                          */
1062                         datalen = length + fraggap;
1063                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1064                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1065                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1066                         pagedlen = 0;
1067
1068                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1069                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1070                                 alloclen = mtu;
1071                         else if (!paged)
1072                                 alloclen = fraglen;
1073                         else {
1074                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
1075                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
1076                         }
1077
1078                         alloclen += exthdrlen;
1079
1080                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1081                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1082                          * because we have no idea what fragment will be
1083                          * the last.
1084                          */
1085                         if (datalen == length + fraggap)
1086                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
1087
1088                         if (transhdrlen) {
1089                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
1090                                                 alloclen + hh_len + 15,
1091                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1092                         } else {
1093                                 skb = NULL;
1094                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1095                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1096                                         skb = alloc_skb(alloclen + hh_len + 15,
1097                                                         sk->sk_allocation);
1098                                 if (unlikely(!skb))
1099                                         err = -ENOBUFS;
1100                         }
1101                         if (!skb)
1102                                 goto error;
1103
1104                         /*
1105                          *      Fill in the control structures
1106                          */
1107                         skb->ip_summed = csummode;
1108                         skb->csum = 0;
1109                         skb_reserve(skb, hh_len);
1110
1111                         /*
1112                          *      Find where to start putting bytes.
1113                          */
1114                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1115                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1116                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1117                                                  fragheaderlen);
1118                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1119
1120                         if (fraggap) {
1121                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1122                                         skb_prev, maxfraglen,
1123                                         data + transhdrlen, fraggap, 0);
1124                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1125                                                           skb->csum);
1126                                 data += fraggap;
1127                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1128                         }
1129
1130                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1131                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1132                                 err = -EFAULT;
1133                                 kfree_skb(skb);
1134                                 goto error;
1135                         }
1136
1137                         offset += copy;
1138                         length -= copy + transhdrlen;
1139                         transhdrlen = 0;
1140                         exthdrlen = 0;
1141                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1142
1143                         /* only the initial fragment is time stamped */
1144                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1145                         cork->tx_flags = 0;
1146                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1147                         tskey = 0;
1148                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1149
1150                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1151                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1152
1153                         /*
1154                          * Put the packet on the pending queue.
1155                          */
1156                         if (!skb->destructor) {
1157                                 skb->destructor = sock_wfree;
1158                                 skb->sk = sk;
1159                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1160                         }
1161                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1162                         continue;
1163                 }
1164
1165                 if (copy > length)
1166                         copy = length;
1167
1168                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1169                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1170                         unsigned int off;
1171
1172                         off = skb->len;
1173                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1174                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1175                                 __skb_trim(skb, off);
1176                                 err = -EFAULT;
1177                                 goto error;
1178                         }
1179                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1180                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1181
1182                         err = -ENOMEM;
1183                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1184                                 goto error;
1185
1186                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1187                                               pfrag->offset)) {
1188                                 err = -EMSGSIZE;
1189                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1190                                         goto error;
1191
1192                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1193                                                      pfrag->offset, 0);
1194                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1195                                 get_page(pfrag->page);
1196                         }
1197                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1198                         if (getfrag(from,
1199                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1200                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1201                                 goto error_efault;
1202
1203                         pfrag->offset += copy;
1204                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1205                         skb->len += copy;
1206                         skb->data_len += copy;
1207                         skb->truesize += copy;
1208                         wmem_alloc_delta += copy;
1209                 } else {
1210                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1211                         if (err < 0)
1212                                 goto error;
1213                 }
1214                 offset += copy;
1215                 length -= copy;
1216         }
1217
1218         if (wmem_alloc_delta)
1219                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1220         return 0;
1221
1222 error_efault:
1223         err = -EFAULT;
1224 error:
1225         if (uarg)
1226                 sock_zerocopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1227         cork->length -= length;
1228         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1229         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1230         return err;
1231 }
1232
1233 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1234                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1235 {
1236         struct ip_options_rcu *opt;
1237         struct rtable *rt;
1238
1239         rt = *rtp;
1240         if (unlikely(!rt))
1241                 return -EFAULT;
1242
1243         /*
1244          * setup for corking.
1245          */
1246         opt = ipc->opt;
1247         if (opt) {
1248                 if (!cork->opt) {
1249                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1250                                             sk->sk_allocation);
1251                         if (unlikely(!cork->opt))
1252                                 return -ENOBUFS;
1253                 }
1254                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1255                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1256                 cork->addr = ipc->addr;
1257         }
1258
1259         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1260                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1261
1262         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1263                 return -ENETUNREACH;
1264
1265         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1266
1267         cork->dst = &rt->dst;
1268         /* We stole this route, caller should not release it. */
1269         *rtp = NULL;
1270
1271         cork->length = 0;
1272         cork->ttl = ipc->ttl;
1273         cork->tos = ipc->tos;
1274         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1275         cork->priority = ipc->priority;
1276         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1277         cork->tx_flags = 0;
1278         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1279
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 /*
1284  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1285  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1286  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1287  *      or non-page data.
1288  *
1289  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1290  *      this interface potentially.
1291  *
1292  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1293  */
1294 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1295                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1296                                int odd, struct sk_buff *skb),
1297                    void *from, int length, int transhdrlen,
1298                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1299                    unsigned int flags)
1300 {
1301         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1302         int err;
1303
1304         if (flags&MSG_PROBE)
1305                 return 0;
1306
1307         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1308                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1309                 if (err)
1310                         return err;
1311         } else {
1312                 transhdrlen = 0;
1313         }
1314
1315         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1316                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1317                                 from, length, transhdrlen, flags);
1318 }
1319
1320 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1321                        int offset, size_t size, int flags)
1322 {
1323         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1324         struct sk_buff *skb;
1325         struct rtable *rt;
1326         struct ip_options *opt = NULL;
1327         struct inet_cork *cork;
1328         int hh_len;
1329         int mtu;
1330         int len;
1331         int err;
1332         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1333
1334         if (inet->hdrincl)
1335                 return -EPERM;
1336
1337         if (flags&MSG_PROBE)
1338                 return 0;
1339
1340         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1341                 return -EINVAL;
1342
1343         cork = &inet->cork.base;
1344         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1345         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1346                 opt = cork->opt;
1347
1348         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1349                 return -EOPNOTSUPP;
1350
1351         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1352         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1353
1354         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1355         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1356         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1357
1358         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1359                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1360                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1361                 return -EMSGSIZE;
1362         }
1363
1364         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1365         if (!skb)
1366                 return -EINVAL;
1367
1368         cork->length += size;
1369
1370         while (size > 0) {
1371                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1372                 len = mtu - skb->len;
1373                 if (len < size)
1374                         len = maxfraglen - skb->len;
1375
1376                 if (len <= 0) {
1377                         struct sk_buff *skb_prev;
1378                         int alloclen;
1379
1380                         skb_prev = skb;
1381                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1382
1383                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1384                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1385                         if (unlikely(!skb)) {
1386                                 err = -ENOBUFS;
1387                                 goto error;
1388                         }
1389
1390                         /*
1391                          *      Fill in the control structures
1392                          */
1393                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1394                         skb->csum = 0;
1395                         skb_reserve(skb, hh_len);
1396
1397                         /*
1398                          *      Find where to start putting bytes.
1399                          */
1400                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1401                         skb_reset_network_header(skb);
1402                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1403                                                  fragheaderlen);
1404                         if (fraggap) {
1405                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1406                                                                    maxfraglen,
1407                                                     skb_transport_header(skb),
1408                                                                    fraggap, 0);
1409                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1410                                                           skb->csum);
1411                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1412                         }
1413
1414                         /*
1415                          * Put the packet on the pending queue.
1416                          */
1417                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1418                         continue;
1419                 }
1420
1421                 if (len > size)
1422                         len = size;
1423
1424                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1425                         err = -EMSGSIZE;
1426                         goto error;
1427                 }
1428
1429                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1430                         __wsum csum;
1431                         csum = csum_page(page, offset, len);
1432                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1433                 }
1434
1435                 skb->len += len;
1436                 skb->data_len += len;
1437                 skb->truesize += len;
1438                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1439                 offset += len;
1440                 size -= len;
1441         }
1442         return 0;
1443
1444 error:
1445         cork->length -= size;
1446         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1447         return err;
1448 }
1449
1450 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1451 {
1452         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1453         kfree(cork->opt);
1454         cork->opt = NULL;
1455         dst_release(cork->dst);
1456         cork->dst = NULL;
1457 }
1458
1459 /*
1460  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1461  *      and push them out.
1462  */
1463 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1464                               struct flowi4 *fl4,
1465                               struct sk_buff_head *queue,
1466                               struct inet_cork *cork)
1467 {
1468         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1469         struct sk_buff **tail_skb;
1470         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1471         struct net *net = sock_net(sk);
1472         struct ip_options *opt = NULL;
1473         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1474         struct iphdr *iph;
1475         __be16 df = 0;
1476         __u8 ttl;
1477
1478         skb = __skb_dequeue(queue);
1479         if (!skb)
1480                 goto out;
1481         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1482
1483         /* move skb->data to ip header from ext header */
1484         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1485                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1486         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1487                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1488                 *tail_skb = tmp_skb;
1489                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1490                 skb->len += tmp_skb->len;
1491                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1492                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1493                 tmp_skb->destructor = NULL;
1494                 tmp_skb->sk = NULL;
1495         }
1496
1497         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1498          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1499          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1500          */
1501         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1502
1503         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1504          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1505          * locally. */
1506         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1507             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1508             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1509              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1510                 df = htons(IP_DF);
1511
1512         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1513                 opt = cork->opt;
1514
1515         if (cork->ttl != 0)
1516                 ttl = cork->ttl;
1517         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1518                 ttl = inet->mc_ttl;
1519         else
1520                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1521
1522         iph = ip_hdr(skb);
1523         iph->version = 4;
1524         iph->ihl = 5;
1525         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1526         iph->frag_off = df;
1527         iph->ttl = ttl;
1528         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1529         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1530         ip_select_ident(net, skb, sk);
1531
1532         if (opt) {
1533                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1534                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1535         }
1536
1537         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1538         skb->mark = cork->mark;
1539         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1540         /*
1541          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1542          * on dst refcount
1543          */
1544         cork->dst = NULL;
1545         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1546
1547         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1548                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1549                         skb_transport_header(skb))->type);
1550
1551         ip_cork_release(cork);
1552 out:
1553         return skb;
1554 }
1555
1556 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1557 {
1558         int err;
1559
1560         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1561         if (err) {
1562                 if (err > 0)
1563                         err = net_xmit_errno(err);
1564                 if (err)
1565                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1566         }
1567
1568         return err;
1569 }
1570
1571 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1572 {
1573         struct sk_buff *skb;
1574
1575         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1576         if (!skb)
1577                 return 0;
1578
1579         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1580         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1581 }
1582
1583 /*
1584  *      Throw away all pending data on the socket.
1585  */
1586 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1587                                       struct sk_buff_head *queue,
1588                                       struct inet_cork *cork)
1589 {
1590         struct sk_buff *skb;
1591
1592         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1593                 kfree_skb(skb);
1594
1595         ip_cork_release(cork);
1596 }
1597
1598 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1599 {
1600         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1601 }
1602
1603 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1604                             struct flowi4 *fl4,
1605                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1606                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1607                             void *from, int length, int transhdrlen,
1608                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1609                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1610 {
1611         struct sk_buff_head queue;
1612         int err;
1613
1614         if (flags & MSG_PROBE)
1615                 return NULL;
1616
1617         __skb_queue_head_init(&queue);
1618
1619         cork->flags = 0;
1620         cork->addr = 0;
1621         cork->opt = NULL;
1622         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1623         if (err)
1624                 return ERR_PTR(err);
1625
1626         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1627                                &current->task_frag, getfrag,
1628                                from, length, transhdrlen, flags);
1629         if (err) {
1630                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1631                 return ERR_PTR(err);
1632         }
1633
1634         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1635 }
1636
1637 /*
1638  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1639  */
1640 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1641                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1642 {
1643         __wsum csum;
1644
1645         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len, 0);
1646         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1647         return 0;
1648 }
1649
1650 /*
1651  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1652  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1653  */
1654 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1655                            const struct ip_options *sopt,
1656                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1657                            const struct ip_reply_arg *arg,
1658                            unsigned int len, u64 transmit_time)
1659 {
1660         struct ip_options_data replyopts;
1661         struct ipcm_cookie ipc;
1662         struct flowi4 fl4;
1663         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1664         struct net *net = sock_net(sk);
1665         struct sk_buff *nskb;
1666         int err;
1667         int oif;
1668
1669         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1670                 return;
1671
1672         ipcm_init(&ipc);
1673         ipc.addr = daddr;
1674         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1675
1676         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1677                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1678
1679                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1680                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1681         }
1682
1683         oif = arg->bound_dev_if;
1684         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1685                 oif = skb->skb_iif;
1686
1687         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1688                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1689                            RT_TOS(arg->tos),
1690                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1691                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1692                            daddr, saddr,
1693                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1694                            arg->uid);
1695         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1696         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1697         if (IS_ERR(rt))
1698                 return;
1699
1700         inet_sk(sk)->tos = arg->tos;
1701
1702         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1703         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1704         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1705         sk->sk_mark = fl4.flowi4_mark;
1706         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1707                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1708         if (unlikely(err)) {
1709                 ip_flush_pending_frames(sk);
1710                 goto out;
1711         }
1712
1713         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1714         if (nskb) {
1715                 if (arg->csumoffset >= 0)
1716                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1717                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1718                                                                 arg->csum));
1719                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1720                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1721         }
1722 out:
1723         ip_rt_put(rt);
1724 }
1725
1726 void __init ip_init(void)
1727 {
1728         ip_rt_init();
1729         inet_initpeers();
1730
1731 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1732         igmp_mc_init();
1733 #endif
1734 }