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/gso.h>
  77 #include <net/inetpeer.h>
  78 #include <net/inet_ecn.h>
  79 #include <net/lwtunnel.h>
  80 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  81 #include <linux/igmp.h>
  82 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  83 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  84 #include <linux/netlink.h>
  85 #include <linux/tcp.h>
  86
  87 static int
  88 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  89             unsigned int mtu,
  90             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  91
  92 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  93 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  94 {
  95         iph->check = 0;
  96         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  97 }
  98 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  99
 100 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 101 {
 102         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 103
 104         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTREQUESTS);
 105
 106         iph_set_totlen(iph, skb->len);
 107         ip_send_check(iph);
 108
 109         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 110          * skb to its handler for processing
 111          */
 112         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 113         if (unlikely(!skb))
 114                 return 0;
 115
 116         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 117
 118         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 119                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 120                        dst_output);
 121 }
 122
 123 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 124 {
 125         int err;
 126
 127         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 128         if (likely(err == 1))
 129                 err = dst_output(net, sk, skb);
 130
 131         return err;
 132 }
 133 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 134
 135 static inline int ip_select_ttl(const struct inet_sock *inet,
 136                                 const struct dst_entry *dst)
 137 {
 138         int ttl = READ_ONCE(inet->uc_ttl);
 139
 140         if (ttl < 0)
 141                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 142         return ttl;
 143 }
 144
 145 /*
 146  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 147  *
 148  */
 149 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 150                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt,
 151                           u8 tos)
 152 {
 153         const struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 154         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 155         struct net *net = sock_net(sk);
 156         struct iphdr *iph;
 157
 158         /* Build the IP header. */
 159         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 160         skb_reset_network_header(skb);
 161         iph = ip_hdr(skb);
 162         iph->version  = 4;
 163         iph->ihl      = 5;
 164         iph->tos      = tos;
 165         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 166         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 167         iph->saddr    = saddr;
 168         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 169         /* Do not bother generating IPID for small packets (eg SYNACK) */
 170         if (skb->len <= IPV4_MIN_MTU || ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 171                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 172                 iph->id = 0;
 173         } else {
 174                 iph->frag_off = 0;
 175                 /* TCP packets here are SYNACK with fat IPv4/TCP options.
 176                  * Avoid using the hashed IP ident generator.
 177                  */
 178                 if (sk->sk_protocol == IPPROTO_TCP)
 179                         iph->id = (__force __be16)get_random_u16();
 180                 else
 181                         __ip_select_ident(net, iph, 1);
 182         }
 183
 184         if (opt && opt->opt.optlen) {
 185                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 186                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt);
 187         }
 188
 189         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 190         if (!skb->mark)
 191                 skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 192
 193         /* Send it out. */
 194         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 195 }
 196 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 197
 198 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 199 {
 200         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 201         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 202         struct net_device *dev = dst->dev;
 203         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 204         struct neighbour *neigh;
 205         bool is_v6gw = false;
 206
 207         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 208                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 209         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 210                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 211
 212         /* OUTOCTETS should be counted after fragment */
 213         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 214
 215         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 216                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
 217                 if (!skb)
 218                         return -ENOMEM;
 219         }
 220
 221         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 222                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 223
 224                 if (res != LWTUNNEL_XMIT_CONTINUE)
 225                         return res;
 226         }
 227
 228         rcu_read_lock();
 229         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 230         if (!IS_ERR(neigh)) {
 231                 int res;
 232
 233                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 234                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 235                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 236                 rcu_read_unlock();
 237                 return res;
 238         }
 239         rcu_read_unlock();
 240
 241         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 242                             __func__);
 243         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_NEIGH_CREATEFAIL);
 244         return PTR_ERR(neigh);
 245 }
 246
 247 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 248                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 249 {
 250         struct sk_buff *segs, *nskb;
 251         netdev_features_t features;
 252         int ret = 0;
 253
 254         /* common case: seglen is <= mtu
 255          */
 256         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 257                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 258
 259         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 260          *
 261          * This can happen in several cases:
 262          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 263          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 264          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 265          *    stack.
 266          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 267          *    interface with a smaller MTU.
 268          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 269          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 270          *    insufficient MTU.
 271          */
 272         features = netif_skb_features(skb);
 273         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 274         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 275         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 276                 kfree_skb(skb);
 277                 return -ENOMEM;
 278         }
 279
 280         consume_skb(skb);
 281
 282         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 283                 int err;
 284
 285                 skb_mark_not_on_list(segs);
 286                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 287
 288                 if (err && ret == 0)
 289                         ret = err;
 290         }
 291
 292         return ret;
 293 }
 294
 295 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 296 {
 297         unsigned int mtu;
 298
 299 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 300         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 301         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 302                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 303                 return dst_output(net, sk, skb);
 304         }
 305 #endif
 306         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 307         if (skb_is_gso(skb))
 308                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 309
 310         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 311                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 312
 313         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 314 }
 315
 316 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 317 {
 318         int ret;
 319
 320         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 321         switch (ret) {
 322         case NET_XMIT_SUCCESS:
 323                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 324         case NET_XMIT_CN:
 325                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 326         default:
 327                 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 328                 return ret;
 329         }
 330 }
 331
 332 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 333                                struct sk_buff *skb)
 334 {
 335         struct rtable *new_rt;
 336         bool do_cn = false;
 337         int ret, err;
 338
 339         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 340         switch (ret) {
 341         case NET_XMIT_CN:
 342                 do_cn = true;
 343                 fallthrough;
 344         case NET_XMIT_SUCCESS:
 345                 break;
 346         default:
 347                 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 348                 return ret;
 349         }
 350
 351         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 352          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 353          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 354          */
 355         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 356         if (new_rt) {
 357                 new_rt->rt_iif = 0;
 358                 skb_dst_drop(skb);
 359                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 360         }
 361
 362         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 363         return (do_cn && err) ? ret : err;
 364 }
 365
 366 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 367 {
 368         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 369         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 370
 371         /*
 372          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 373          */
 374         skb->dev = dev;
 375         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 376
 377         /*
 378          *      Multicasts are looped back for other local users
 379          */
 380
 381         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 382                 if (sk_mc_loop(sk)
 383 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 384                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 385                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 386                    by ip_mr_input in any case.
 387                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 388                    to local recipients.
 389
 390                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 391                  */
 392                     &&
 393                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 394                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 395 #endif
 396                    ) {
 397                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 398                         if (newskb)
 399                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 400                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 401                                         ip_mc_finish_output);
 402                 }
 403
 404                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 405
 406                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 407                         kfree_skb(skb);
 408                         return 0;
 409                 }
 410         }
 411
 412         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 413                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 414                 if (newskb)
 415                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 416                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 417                                 ip_mc_finish_output);
 418         }
 419
 420         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 421                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 422                             ip_finish_output,
 423                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 424 }
 425
 426 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 427 {
 428         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 429
 430         skb->dev = dev;
 431         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 432
 433         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 434                             net, sk, skb, indev, dev,
 435                             ip_finish_output,
 436                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 437 }
 438 EXPORT_SYMBOL(ip_output);
 439
 440 /*
 441  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 442  * Equivalent to :
 443  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 444  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 445  */
 446 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 447 {
 448         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 449                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 450
 451         iph->saddr = fl4->saddr;
 452         iph->daddr = fl4->daddr;
 453 }
 454
 455 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 456 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 457                     __u8 tos)
 458 {
 459         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 460         struct net *net = sock_net(sk);
 461         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 462         struct flowi4 *fl4;
 463         struct rtable *rt;
 464         struct iphdr *iph;
 465         int res;
 466
 467         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 468          * f.e. by something like SCTP.
 469          */
 470         rcu_read_lock();
 471         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 472         fl4 = &fl->u.ip4;
 473         rt = skb_rtable(skb);
 474         if (rt)
 475                 goto packet_routed;
 476
 477         /* Make sure we can route this packet. */
 478         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 479         if (!rt) {
 480                 __be32 daddr;
 481
 482                 /* Use correct destination address if we have options. */
 483                 daddr = inet->inet_daddr;
 484                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 485                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 486
 487                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 488                  * keep trying until route appears or the connection times
 489                  * itself out.
 490                  */
 491                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 492                                            daddr, inet->inet_saddr,
 493                                            inet->inet_dport,
 494                                            inet->inet_sport,
 495                                            sk->sk_protocol,
 496                                            RT_TOS(tos),
 497                                            sk->sk_bound_dev_if);
 498                 if (IS_ERR(rt))
 499                         goto no_route;
 500                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 501         }
 502         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 503
 504 packet_routed:
 505         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 506                 goto no_route;
 507
 508         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 509         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 510         skb_reset_network_header(skb);
 511         iph = ip_hdr(skb);
 512         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 513         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 514                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 515         else
 516                 iph->frag_off = 0;
 517         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 518         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 519         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 520
 521         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 522
 523         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 524                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 525                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt);
 526         }
 527
 528         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 529                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 530
 531         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 532         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 533         skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 534
 535         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 536         rcu_read_unlock();
 537         return res;
 538
 539 no_route:
 540         rcu_read_unlock();
 541         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 542         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_IP_OUTNOROUTES);
 543         return -EHOSTUNREACH;
 544 }
 545 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 546
 547 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 548 {
 549         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, READ_ONCE(inet_sk(sk)->tos));
 550 }
 551 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 552
 553 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 554 {
 555         to->pkt_type = from->pkt_type;
 556         to->priority = from->priority;
 557         to->protocol = from->protocol;
 558         to->skb_iif = from->skb_iif;
 559         skb_dst_drop(to);
 560         skb_dst_copy(to, from);
 561         to->dev = from->dev;
 562         to->mark = from->mark;
 563
 564         skb_copy_hash(to, from);
 565
 566 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 567         to->tc_index = from->tc_index;
 568 #endif
 569         nf_copy(to, from);
 570         skb_ext_copy(to, from);
 571 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 572         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 573 #endif
 574         skb_copy_secmark(to, from);
 575 }
 576
 577 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 578                        unsigned int mtu,
 579                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 580 {
 581         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 582
 583         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 584                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 585
 586         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 587                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 588                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 589                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 590                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 591                           htonl(mtu));
 592                 kfree_skb(skb);
 593                 return -EMSGSIZE;
 594         }
 595
 596         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 597 }
 598
 599 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 600                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 601 {
 602         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 603
 604         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 605         skb_frag_list_init(skb);
 606
 607         iter->offset = 0;
 608         iter->iph = iph;
 609         iter->hlen = hlen;
 610
 611         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 612         skb->len = first_len;
 613         iph->tot_len = htons(first_len);
 614         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 615         ip_send_check(iph);
 616 }
 617 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 618
 619 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 620 {
 621         unsigned int hlen = iter->hlen;
 622         struct iphdr *iph = iter->iph;
 623         struct sk_buff *frag;
 624
 625         frag = iter->frag;
 626         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 627         skb_reset_transport_header(frag);
 628         __skb_push(frag, hlen);
 629         skb_reset_network_header(frag);
 630         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 631         iter->iph = ip_hdr(frag);
 632         iph = iter->iph;
 633         iph->tot_len = htons(frag->len);
 634         ip_copy_metadata(frag, skb);
 635         iter->offset += skb->len - hlen;
 636         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 637         if (frag->next)
 638                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 639         /* Ready, complete checksum */
 640         ip_send_check(iph);
 641 }
 642 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 643
 644 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 645                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 646                   struct ip_frag_state *state)
 647 {
 648         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 649
 650         state->DF = DF;
 651         state->hlen = hlen;
 652         state->ll_rs = ll_rs;
 653         state->mtu = mtu;
 654
 655         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 656         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 657
 658         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 659         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 660 }
 661 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 662
 663 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 664                          bool first_frag)
 665 {
 666         /* Copy the flags to each fragment. */
 667         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 668
 669         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 670          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 671          * options are already fixed) and make it ONCE
 672          * on the initial skb, so that all the following fragments
 673          * will inherit fixed options.
 674          */
 675         if (first_frag)
 676                 ip_options_fragment(from);
 677 }
 678
 679 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 680 {
 681         unsigned int len = state->left;
 682         struct sk_buff *skb2;
 683         struct iphdr *iph;
 684
 685         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 686         if (len > state->mtu)
 687                 len = state->mtu;
 688         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 689            then align the next start on an eight byte boundary */
 690         if (len < state->left)  {
 691                 len &= ~7;
 692         }
 693
 694         /* Allocate buffer */
 695         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 696         if (!skb2)
 697                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 698
 699         /*
 700          *      Set up data on packet
 701          */
 702
 703         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 704         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 705         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 706         skb_reset_network_header(skb2);
 707         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 708
 709         /*
 710          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 711          *      it might possess
 712          */
 713
 714         if (skb->sk)
 715                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 716
 717         /*
 718          *      Copy the packet header into the new buffer.
 719          */
 720
 721         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 722
 723         /*
 724          *      Copy a block of the IP datagram.
 725          */
 726         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 727                 BUG();
 728         state->left -= len;
 729
 730         /*
 731          *      Fill in the new header fields.
 732          */
 733         iph = ip_hdr(skb2);
 734         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 735         if (state->DF)
 736                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 737
 738         /*
 739          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 740          *                 last fragment then keep MF on each bit
 741          */
 742         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 743                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 744         state->ptr += len;
 745         state->offset += len;
 746
 747         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 748
 749         ip_send_check(iph);
 750
 751         return skb2;
 752 }
 753 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 754
 755 /*
 756  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 757  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 758  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 759  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 760  */
 761
 762 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 763                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 764 {
 765         struct iphdr *iph;
 766         struct sk_buff *skb2;
 767         bool mono_delivery_time = skb->mono_delivery_time;
 768         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 769         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 770         struct ip_fraglist_iter iter;
 771         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 772         struct ip_frag_state state;
 773         int err = 0;
 774
 775         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 776         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 777             (err = skb_checksum_help(skb)))
 778                 goto fail;
 779
 780         /*
 781          *      Point into the IP datagram header.
 782          */
 783
 784         iph = ip_hdr(skb);
 785
 786         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 787         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 788                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 789
 790         /*
 791          *      Setup starting values.
 792          */
 793
 794         hlen = iph->ihl * 4;
 795         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 796         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 797         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 798
 799         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 800          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 801          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 802          *
 803          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 804          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 805          */
 806         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 807                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 808                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 809
 810                 if (first_len - hlen > mtu ||
 811                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 812                     ip_is_fragment(iph) ||
 813                     skb_cloned(skb) ||
 814                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 815                         goto slow_path;
 816
 817                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 818                         /* Correct geometry. */
 819                         if (frag->len > mtu ||
 820                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 821                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 822                                 goto slow_path_clean;
 823
 824                         /* Partially cloned skb? */
 825                         if (skb_shared(frag))
 826                                 goto slow_path_clean;
 827
 828                         BUG_ON(frag->sk);
 829                         if (skb->sk) {
 830                                 frag->sk = skb->sk;
 831                                 frag->destructor = sock_wfree;
 832                         }
 833                         skb->truesize -= frag->truesize;
 834                 }
 835
 836                 /* Everything is OK. Generate! */
 837                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 838
 839                 for (;;) {
 840                         /* Prepare header of the next frame,
 841                          * before previous one went down. */
 842                         if (iter.frag) {
 843                                 bool first_frag = (iter.offset == 0);
 844
 845                                 IPCB(iter.frag)->flags = IPCB(skb)->flags;
 846                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 847                                 if (first_frag && IPCB(skb)->opt.optlen) {
 848                                         /* ipcb->opt is not populated for frags
 849                                          * coming from __ip_make_skb(),
 850                                          * ip_options_fragment() needs optlen
 851                                          */
 852                                         IPCB(iter.frag)->opt.optlen =
 853                                                 IPCB(skb)->opt.optlen;
 854                                         ip_options_fragment(iter.frag);
 855                                         ip_send_check(iter.iph);
 856                                 }
 857                         }
 858
 859                         skb_set_delivery_time(skb, tstamp, mono_delivery_time);
 860                         err = output(net, sk, skb);
 861
 862                         if (!err)
 863                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 864                         if (err || !iter.frag)
 865                                 break;
 866
 867                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 868                 }
 869
 870                 if (err == 0) {
 871                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 872                         return 0;
 873                 }
 874
 875                 kfree_skb_list(iter.frag);
 876
 877                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 878                 return err;
 879
 880 slow_path_clean:
 881                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 882                         if (frag2 == frag)
 883                                 break;
 884                         frag2->sk = NULL;
 885                         frag2->destructor = NULL;
 886                         skb->truesize += frag2->truesize;
 887                 }
 888         }
 889
 890 slow_path:
 891         /*
 892          *      Fragment the datagram.
 893          */
 894
 895         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 896                      &state);
 897
 898         /*
 899          *      Keep copying data until we run out.
 900          */
 901
 902         while (state.left > 0) {
 903                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 904
 905                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 906                 if (IS_ERR(skb2)) {
 907                         err = PTR_ERR(skb2);
 908                         goto fail;
 909                 }
 910                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag);
 911
 912                 /*
 913                  *      Put this fragment into the sending queue.
 914                  */
 915                 skb_set_delivery_time(skb2, tstamp, mono_delivery_time);
 916                 err = output(net, sk, skb2);
 917                 if (err)
 918                         goto fail;
 919
 920                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 921         }
 922         consume_skb(skb);
 923         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 924         return err;
 925
 926 fail:
 927         kfree_skb(skb);
 928         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 929         return err;
 930 }
 931 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 932
 933 int
 934 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 935 {
 936         struct msghdr *msg = from;
 937
 938         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 939                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 940                         return -EFAULT;
 941         } else {
 942                 __wsum csum = 0;
 943                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 944                         return -EFAULT;
 945                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 946         }
 947         return 0;
 948 }
 949 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 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         struct ip_options *opt = cork->opt;
 965         int hh_len;
 966         int exthdrlen;
 967         int mtu;
 968         int copy;
 969         int err;
 970         int offset = 0;
 971         bool zc = false;
 972         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 973         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 974         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 975         bool paged, hold_tskey, extra_uref = false;
 976         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 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         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 986
 987         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 988         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 989         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? IP_MAX_MTU : mtu;
 990
 991         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 992                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 993                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 994                 return -EMSGSIZE;
 995         }
 996
 997         /*
 998          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
 999          * it won't be fragmented in the future.
1000          */
1001         if (transhdrlen &&
1002             length + fragheaderlen <= mtu &&
1003             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1004             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1005             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1006                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1007
1008         if ((flags & MSG_ZEROCOPY) && length) {
1009                 struct msghdr *msg = from;
1010
1011                 if (getfrag == ip_generic_getfrag && msg->msg_ubuf) {
1012                         if (skb_zcopy(skb) && msg->msg_ubuf != skb_zcopy(skb))
1013                                 return -EINVAL;
1014
1015                         /* Leave uarg NULL if can't zerocopy, callers should
1016                          * be able to handle it.
1017                          */
1018                         if ((rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG) &&
1019                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1020                                 paged = true;
1021                                 zc = true;
1022                                 uarg = msg->msg_ubuf;
1023                         }
1024                 } else if (sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1025                         uarg = msg_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1026                         if (!uarg)
1027                                 return -ENOBUFS;
1028                         extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1029                         if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1030                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1031                                 paged = true;
1032                                 zc = true;
1033                         } else {
1034                                 uarg_to_msgzc(uarg)->zerocopy = 0;
1035                                 skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1036                         }
1037                 }
1038         } else if ((flags & MSG_SPLICE_PAGES) && length) {
1039                 if (inet_test_bit(HDRINCL, sk))
1040                         return -EPERM;
1041                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1042                     getfrag == ip_generic_getfrag)
1043                         /* We need an empty buffer to attach stuff to */
1044                         paged = true;
1045                 else
1046                         flags &= ~MSG_SPLICE_PAGES;
1047         }
1048
1049         cork->length += length;
1050
1051         hold_tskey = cork->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP &&
1052                      READ_ONCE(sk->sk_tsflags) & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID;
1053         if (hold_tskey)
1054                 tskey = atomic_inc_return(&sk->sk_tskey) - 1;
1055
1056         /* So, what's going on in the loop below?
1057          *
1058          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1059          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1060          * adding appropriate IP header.
1061          */
1062
1063         if (!skb)
1064                 goto alloc_new_skb;
1065
1066         while (length > 0) {
1067                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1068                 copy = mtu - skb->len;
1069                 if (copy < length)
1070                         copy = maxfraglen - skb->len;
1071                 if (copy <= 0) {
1072                         char *data;
1073                         unsigned int datalen;
1074                         unsigned int fraglen;
1075                         unsigned int fraggap;
1076                         unsigned int alloclen, alloc_extra;
1077                         unsigned int pagedlen;
1078                         struct sk_buff *skb_prev;
1079 alloc_new_skb:
1080                         skb_prev = skb;
1081                         if (skb_prev)
1082                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1083                         else
1084                                 fraggap = 0;
1085
1086                         /*
1087                          * If remaining data exceeds the mtu,
1088                          * we know we need more fragment(s).
1089                          */
1090                         datalen = length + fraggap;
1091                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1092                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1093                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1094                         pagedlen = 0;
1095
1096                         alloc_extra = hh_len + 15;
1097                         alloc_extra += exthdrlen;
1098
1099                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1100                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1101                          * because we have no idea what fragment will be
1102                          * the last.
1103                          */
1104                         if (datalen == length + fraggap)
1105                                 alloc_extra += rt->dst.trailer_len;
1106
1107                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1108                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1109                                 alloclen = mtu;
1110                         else if (!paged &&
1111                                  (fraglen + alloc_extra < SKB_MAX_ALLOC ||
1112                                   !(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG)))
1113                                 alloclen = fraglen;
1114                         else {
1115                                 alloclen = fragheaderlen + transhdrlen;
1116                                 pagedlen = datalen - transhdrlen;
1117                         }
1118
1119                         alloclen += alloc_extra;
1120
1121                         if (transhdrlen) {
1122                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, alloclen,
1123                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1124                         } else {
1125                                 skb = NULL;
1126                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1127                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1128                                         skb = alloc_skb(alloclen,
1129                                                         sk->sk_allocation);
1130                                 if (unlikely(!skb))
1131                                         err = -ENOBUFS;
1132                         }
1133                         if (!skb)
1134                                 goto error;
1135
1136                         /*
1137                          *      Fill in the control structures
1138                          */
1139                         skb->ip_summed = csummode;
1140                         skb->csum = 0;
1141                         skb_reserve(skb, hh_len);
1142
1143                         /*
1144                          *      Find where to start putting bytes.
1145                          */
1146                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1147                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1148                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1149                                                  fragheaderlen);
1150                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1151
1152                         if (fraggap) {
1153                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1154                                         skb_prev, maxfraglen,
1155                                         data + transhdrlen, fraggap);
1156                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1157                                                           skb->csum);
1158                                 data += fraggap;
1159                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1160                         }
1161
1162                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1163                         /* [!] NOTE: copy will be negative if pagedlen>0
1164                          * because then the equation reduces to -fraggap.
1165                          */
1166                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1167                                 err = -EFAULT;
1168                                 kfree_skb(skb);
1169                                 goto error;
1170                         } else if (flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1171                                 copy = 0;
1172                         }
1173
1174                         offset += copy;
1175                         length -= copy + transhdrlen;
1176                         transhdrlen = 0;
1177                         exthdrlen = 0;
1178                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1179
1180                         /* only the initial fragment is time stamped */
1181                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1182                         cork->tx_flags = 0;
1183                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1184                         tskey = 0;
1185                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1186
1187                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1188                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1189
1190                         /*
1191                          * Put the packet on the pending queue.
1192                          */
1193                         if (!skb->destructor) {
1194                                 skb->destructor = sock_wfree;
1195                                 skb->sk = sk;
1196                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1197                         }
1198                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1199                         continue;
1200                 }
1201
1202                 if (copy > length)
1203                         copy = length;
1204
1205                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1206                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1207                         unsigned int off;
1208
1209                         off = skb->len;
1210                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1211                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1212                                 __skb_trim(skb, off);
1213                                 err = -EFAULT;
1214                                 goto error;
1215                         }
1216                 } else if (flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1217                         struct msghdr *msg = from;
1218
1219                         err = -EIO;
1220                         if (WARN_ON_ONCE(copy > msg->msg_iter.count))
1221                                 goto error;
1222
1223                         err = skb_splice_from_iter(skb, &msg->msg_iter, copy,
1224                                                    sk->sk_allocation);
1225                         if (err < 0)
1226                                 goto error;
1227                         copy = err;
1228                         wmem_alloc_delta += copy;
1229                 } else if (!zc) {
1230                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1231
1232                         err = -ENOMEM;
1233                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1234                                 goto error;
1235
1236                         skb_zcopy_downgrade_managed(skb);
1237                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1238                                               pfrag->offset)) {
1239                                 err = -EMSGSIZE;
1240                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1241                                         goto error;
1242
1243                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1244                                                      pfrag->offset, 0);
1245                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1246                                 get_page(pfrag->page);
1247                         }
1248                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1249                         if (getfrag(from,
1250                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1251                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1252                                 goto error_efault;
1253
1254                         pfrag->offset += copy;
1255                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1256                         skb_len_add(skb, copy);
1257                         wmem_alloc_delta += copy;
1258                 } else {
1259                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1260                         if (err < 0)
1261                                 goto error;
1262                 }
1263                 offset += copy;
1264                 length -= copy;
1265         }
1266
1267         if (wmem_alloc_delta)
1268                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1269         return 0;
1270
1271 error_efault:
1272         err = -EFAULT;
1273 error:
1274         net_zcopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1275         cork->length -= length;
1276         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1277         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1278         if (hold_tskey)
1279                 atomic_dec(&sk->sk_tskey);
1280         return err;
1281 }
1282
1283 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1284                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1285 {
1286         struct ip_options_rcu *opt;
1287         struct rtable *rt;
1288
1289         rt = *rtp;
1290         if (unlikely(!rt))
1291                 return -EFAULT;
1292
1293         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1294                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1295
1296         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1297                 return -ENETUNREACH;
1298
1299         /*
1300          * setup for corking.
1301          */
1302         opt = ipc->opt;
1303         if (opt) {
1304                 if (!cork->opt) {
1305                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1306                                             sk->sk_allocation);
1307                         if (unlikely(!cork->opt))
1308                                 return -ENOBUFS;
1309                 }
1310                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1311                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1312                 cork->addr = ipc->addr;
1313         }
1314
1315         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1316
1317         cork->dst = &rt->dst;
1318         /* We stole this route, caller should not release it. */
1319         *rtp = NULL;
1320
1321         cork->length = 0;
1322         cork->ttl = ipc->ttl;
1323         cork->tos = ipc->tos;
1324         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1325         cork->priority = ipc->priority;
1326         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1327         cork->tx_flags = 0;
1328         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1329
1330         return 0;
1331 }
1332
1333 /*
1334  *      ip_append_data() can make one large IP datagram from many pieces of
1335  *      data.  Each piece will be held on the socket until
1336  *      ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page or
1337  *      non-page data.
1338  *
1339  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1340  *      this interface potentially.
1341  *
1342  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1343  */
1344 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1345                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1346                                int odd, struct sk_buff *skb),
1347                    void *from, int length, int transhdrlen,
1348                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1349                    unsigned int flags)
1350 {
1351         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1352         int err;
1353
1354         if (flags&MSG_PROBE)
1355                 return 0;
1356
1357         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1358                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1359                 if (err)
1360                         return err;
1361         } else {
1362                 transhdrlen = 0;
1363         }
1364
1365         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1366                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1367                                 from, length, transhdrlen, flags);
1368 }
1369
1370 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1371 {
1372         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1373         kfree(cork->opt);
1374         cork->opt = NULL;
1375         dst_release(cork->dst);
1376         cork->dst = NULL;
1377 }
1378
1379 /*
1380  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1381  *      and push them out.
1382  */
1383 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1384                               struct flowi4 *fl4,
1385                               struct sk_buff_head *queue,
1386                               struct inet_cork *cork)
1387 {
1388         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1389         struct sk_buff **tail_skb;
1390         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1391         struct net *net = sock_net(sk);
1392         struct ip_options *opt = NULL;
1393         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1394         struct iphdr *iph;
1395         u8 pmtudisc, ttl;
1396         __be16 df = 0;
1397
1398         skb = __skb_dequeue(queue);
1399         if (!skb)
1400                 goto out;
1401         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1402
1403         /* move skb->data to ip header from ext header */
1404         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1405                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1406         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1407                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1408                 *tail_skb = tmp_skb;
1409                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1410                 skb->len += tmp_skb->len;
1411                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1412                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1413                 tmp_skb->destructor = NULL;
1414                 tmp_skb->sk = NULL;
1415         }
1416
1417         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1418          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1419          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1420          */
1421         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1422
1423         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1424          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1425          * locally. */
1426         pmtudisc = READ_ONCE(inet->pmtudisc);
1427         if (pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1428             pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1429             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1430              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1431                 df = htons(IP_DF);
1432
1433         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1434                 opt = cork->opt;
1435
1436         if (cork->ttl != 0)
1437                 ttl = cork->ttl;
1438         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1439                 ttl = READ_ONCE(inet->mc_ttl);
1440         else
1441                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1442
1443         iph = ip_hdr(skb);
1444         iph->version = 4;
1445         iph->ihl = 5;
1446         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : READ_ONCE(inet->tos);
1447         iph->frag_off = df;
1448         iph->ttl = ttl;
1449         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1450         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1451         ip_select_ident(net, skb, sk);
1452
1453         if (opt) {
1454                 iph->ihl += opt->optlen >> 2;
1455                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt);
1456         }
1457
1458         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: READ_ONCE(sk->sk_priority);
1459         skb->mark = cork->mark;
1460         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1461         /*
1462          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1463          * on dst refcount
1464          */
1465         cork->dst = NULL;
1466         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1467
1468         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
1469                 u8 icmp_type;
1470
1471                 /* For such sockets, transhdrlen is zero when do ip_append_data(),
1472                  * so icmphdr does not in skb linear region and can not get icmp_type
1473                  * by icmp_hdr(skb)->type.
1474                  */
1475                 if (sk->sk_type == SOCK_RAW &&
1476                     !inet_test_bit(HDRINCL, sk))
1477                         icmp_type = fl4->fl4_icmp_type;
1478                 else
1479                         icmp_type = icmp_hdr(skb)->type;
1480                 icmp_out_count(net, icmp_type);
1481         }
1482
1483         ip_cork_release(cork);
1484 out:
1485         return skb;
1486 }
1487
1488 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1489 {
1490         int err;
1491
1492         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1493         if (err) {
1494                 if (err > 0)
1495                         err = net_xmit_errno(err);
1496                 if (err)
1497                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1498         }
1499
1500         return err;
1501 }
1502
1503 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1504 {
1505         struct sk_buff *skb;
1506
1507         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1508         if (!skb)
1509                 return 0;
1510
1511         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1512         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1513 }
1514
1515 /*
1516  *      Throw away all pending data on the socket.
1517  */
1518 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1519                                       struct sk_buff_head *queue,
1520                                       struct inet_cork *cork)
1521 {
1522         struct sk_buff *skb;
1523
1524         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1525                 kfree_skb(skb);
1526
1527         ip_cork_release(cork);
1528 }
1529
1530 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1531 {
1532         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1533 }
1534
1535 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1536                             struct flowi4 *fl4,
1537                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1538                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1539                             void *from, int length, int transhdrlen,
1540                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1541                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1542 {
1543         struct sk_buff_head queue;
1544         int err;
1545
1546         if (flags & MSG_PROBE)
1547                 return NULL;
1548
1549         __skb_queue_head_init(&queue);
1550
1551         cork->flags = 0;
1552         cork->addr = 0;
1553         cork->opt = NULL;
1554         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1555         if (err)
1556                 return ERR_PTR(err);
1557
1558         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1559                                &current->task_frag, getfrag,
1560                                from, length, transhdrlen, flags);
1561         if (err) {
1562                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1563                 return ERR_PTR(err);
1564         }
1565
1566         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1567 }
1568
1569 /*
1570  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1571  */
1572 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1573                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1574 {
1575         __wsum csum;
1576
1577         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1578         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1579         return 0;
1580 }
1581
1582 /*
1583  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1584  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1585  */
1586 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1587                            const struct ip_options *sopt,
1588                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1589                            const struct ip_reply_arg *arg,
1590                            unsigned int len, u64 transmit_time, u32 txhash)
1591 {
1592         struct ip_options_data replyopts;
1593         struct ipcm_cookie ipc;
1594         struct flowi4 fl4;
1595         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1596         struct net *net = sock_net(sk);
1597         struct sk_buff *nskb;
1598         int err;
1599         int oif;
1600
1601         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1602                 return;
1603
1604         ipcm_init(&ipc);
1605         ipc.addr = daddr;
1606         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1607
1608         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1609                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1610
1611                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1612                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1613         }
1614
1615         oif = arg->bound_dev_if;
1616         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1617                 oif = skb->skb_iif;
1618
1619         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1620                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1621                            RT_TOS(arg->tos),
1622                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1623                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1624                            daddr, saddr,
1625                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1626                            arg->uid);
1627         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi_common(&fl4));
1628         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, sk);
1629         if (IS_ERR(rt))
1630                 return;
1631
1632         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1633
1634         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1635         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1636         sk->sk_sndbuf = READ_ONCE(sysctl_wmem_default);
1637         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1638         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1639                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1640         if (unlikely(err)) {
1641                 ip_flush_pending_frames(sk);
1642                 goto out;
1643         }
1644
1645         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1646         if (nskb) {
1647                 if (arg->csumoffset >= 0)
1648                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1649                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1650                                                                 arg->csum));
1651                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1652                 nskb->mono_delivery_time = !!transmit_time;
1653                 if (txhash)
1654                         skb_set_hash(nskb, txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
1655                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1656         }
1657 out:
1658         ip_rt_put(rt);
1659 }
1660
1661 void __init ip_init(void)
1662 {
1663         ip_rt_init();
1664         inet_initpeers();
1665
1666 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1667         igmp_mc_init();
1668 #endif
1669 }