ipv4/ip_output.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   8  *
   9  * Authors:     Ross Biro
  10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  12  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  13  *              Richard Underwood
  14  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  15  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  16  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  17  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  18  *
  19  *      See ip_input.c for original log
  20  *
  21  *      Fixes:
  22  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  23  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  24  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  25  *                                      no route is found.
  26  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  27  *                                      (in case if packet not accepted by
  28  *                                      output firewall rules)
  29  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  30  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  31  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  32  *                                      some redundant tests.
  33  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  34  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  35  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  36  *                                      for decreased register pressure on x86
  37  *                                      and more readability.
  38  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  39  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  40  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  41  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  42  *                                      datagrams.
  43  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  44  */
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/errno.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <linux/socket.h>
  57 #include <linux/sockios.h>
  58 #include <linux/in.h>
  59 #include <linux/inet.h>
  60 #include <linux/netdevice.h>
  61 #include <linux/etherdevice.h>
  62 #include <linux/proc_fs.h>
  63 #include <linux/stat.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65
  66 #include <net/snmp.h>
  67 #include <net/ip.h>
  68 #include <net/protocol.h>
  69 #include <net/route.h>
  70 #include <net/xfrm.h>
  71 #include <linux/skbuff.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/arp.h>
  74 #include <net/icmp.h>
  75 #include <net/checksum.h>
  76 #include <net/inetpeer.h>
  77 #include <net/inet_ecn.h>
  78 #include <net/lwtunnel.h>
  79 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  80 #include <linux/igmp.h>
  81 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  82 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  83 #include <linux/netlink.h>
  84 #include <linux/tcp.h>
  85
  86 static int
  87 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  88             unsigned int mtu,
  89             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  90
  91 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  92 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  93 {
  94         iph->check = 0;
  95         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  96 }
  97 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  98
  99 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 100 {
 101         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 102
 103         iph->tot_len = htons(skb->len);
 104         ip_send_check(iph);
 105
 106         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 107          * skb to its handler for processing
 108          */
 109         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 110         if (unlikely(!skb))
 111                 return 0;
 112
 113         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 114
 115         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 116                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 117                        dst_output);
 118 }
 119
 120 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 121 {
 122         int err;
 123
 124         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 125         if (likely(err == 1))
 126                 err = dst_output(net, sk, skb);
 127
 128         return err;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 131
 132 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 133 {
 134         int ttl = inet->uc_ttl;
 135
 136         if (ttl < 0)
 137                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 138         return ttl;
 139 }
 140
 141 /*
 142  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 143  *
 144  */
 145 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 146                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt,
 147                           u8 tos)
 148 {
 149         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 150         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 151         struct net *net = sock_net(sk);
 152         struct iphdr *iph;
 153
 154         /* Build the IP header. */
 155         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 156         skb_reset_network_header(skb);
 157         iph = ip_hdr(skb);
 158         iph->version  = 4;
 159         iph->ihl      = 5;
 160         iph->tos      = tos;
 161         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 162         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 163         iph->saddr    = saddr;
 164         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 165         /* Do not bother generating IPID for small packets (eg SYNACK) */
 166         if (skb->len <= IPV4_MIN_MTU || ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 167                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 168                 iph->id = 0;
 169         } else {
 170                 iph->frag_off = 0;
 171                 /* TCP packets here are SYNACK with fat IPv4/TCP options.
 172                  * Avoid using the hashed IP ident generator.
 173                  */
 174                 if (sk->sk_protocol == IPPROTO_TCP)
 175                         iph->id = (__force __be16)get_random_u16();
 176                 else
 177                         __ip_select_ident(net, iph, 1);
 178         }
 179
 180         if (opt && opt->opt.optlen) {
 181                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 182                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt);
 183         }
 184
 185         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 186         if (!skb->mark)
 187                 skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 188
 189         /* Send it out. */
 190         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 191 }
 192 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 193
 194 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 195 {
 196         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 197         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 198         struct net_device *dev = dst->dev;
 199         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 200         struct neighbour *neigh;
 201         bool is_v6gw = false;
 202
 203         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 204                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 205         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 206                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 207
 208         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 209                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
 210                 if (!skb)
 211                         return -ENOMEM;
 212         }
 213
 214         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 215                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 216
 217                 if (res != LWTUNNEL_XMIT_CONTINUE)
 218                         return res;
 219         }
 220
 221         rcu_read_lock();
 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();
 230                 return res;
 231         }
 232         rcu_read_unlock();
 233
 234         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 235                             __func__);
 236         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_NEIGH_CREATEFAIL);
 237         return PTR_ERR(neigh);
 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          *    insufficient MTU.
 264          */
 265         features = netif_skb_features(skb);
 266         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_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)->frag_max_size)
 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_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 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                 fallthrough;
 337         case NET_XMIT_SUCCESS:
 338                 break;
 339         default:
 340                 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 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 EXPORT_SYMBOL(ip_output);
 436
 437 /*
 438  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 439  * Equivalent to :
 440  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 441  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 442  */
 443 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 444 {
 445         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 446                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 447
 448         iph->saddr = fl4->saddr;
 449         iph->daddr = fl4->daddr;
 450 }
 451
 452 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 453 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 454                     __u8 tos)
 455 {
 456         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 457         struct net *net = sock_net(sk);
 458         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 459         struct flowi4 *fl4;
 460         struct rtable *rt;
 461         struct iphdr *iph;
 462         int res;
 463
 464         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 465          * f.e. by something like SCTP.
 466          */
 467         rcu_read_lock();
 468         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 469         fl4 = &fl->u.ip4;
 470         rt = skb_rtable(skb);
 471         if (rt)
 472                 goto packet_routed;
 473
 474         /* Make sure we can route this packet. */
 475         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 476         if (!rt) {
 477                 __be32 daddr;
 478
 479                 /* Use correct destination address if we have options. */
 480                 daddr = inet->inet_daddr;
 481                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 482                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 483
 484                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 485                  * keep trying until route appears or the connection times
 486                  * itself out.
 487                  */
 488                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 489                                            daddr, inet->inet_saddr,
 490                                            inet->inet_dport,
 491                                            inet->inet_sport,
 492                                            sk->sk_protocol,
 493                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 494                                            sk->sk_bound_dev_if);
 495                 if (IS_ERR(rt))
 496                         goto no_route;
 497                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 498         }
 499         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 500
 501 packet_routed:
 502         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 503                 goto no_route;
 504
 505         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 506         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 507         skb_reset_network_header(skb);
 508         iph = ip_hdr(skb);
 509         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 510         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 511                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 512         else
 513                 iph->frag_off = 0;
 514         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 515         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 516         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 517
 518         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 519
 520         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 521                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 522                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt);
 523         }
 524
 525         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 526                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 527
 528         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 529         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 530         skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 531
 532         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 533         rcu_read_unlock();
 534         return res;
 535
 536 no_route:
 537         rcu_read_unlock();
 538         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 539         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_IP_OUTNOROUTES);
 540         return -EHOSTUNREACH;
 541 }
 542 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 543
 544 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 545 {
 546         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, inet_sk(sk)->tos);
 547 }
 548 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 549
 550 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 551 {
 552         to->pkt_type = from->pkt_type;
 553         to->priority = from->priority;
 554         to->protocol = from->protocol;
 555         to->skb_iif = from->skb_iif;
 556         skb_dst_drop(to);
 557         skb_dst_copy(to, from);
 558         to->dev = from->dev;
 559         to->mark = from->mark;
 560
 561         skb_copy_hash(to, from);
 562
 563 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 564         to->tc_index = from->tc_index;
 565 #endif
 566         nf_copy(to, from);
 567         skb_ext_copy(to, from);
 568 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 569         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 570 #endif
 571         skb_copy_secmark(to, from);
 572 }
 573
 574 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 575                        unsigned int mtu,
 576                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 577 {
 578         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 579
 580         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 581                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 582
 583         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 584                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 585                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 586                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 587                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 588                           htonl(mtu));
 589                 kfree_skb(skb);
 590                 return -EMSGSIZE;
 591         }
 592
 593         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 594 }
 595
 596 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 597                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 598 {
 599         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 600
 601         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 602         skb_frag_list_init(skb);
 603
 604         iter->offset = 0;
 605         iter->iph = iph;
 606         iter->hlen = hlen;
 607
 608         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 609         skb->len = first_len;
 610         iph->tot_len = htons(first_len);
 611         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 612         ip_send_check(iph);
 613 }
 614 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 615
 616 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 617 {
 618         unsigned int hlen = iter->hlen;
 619         struct iphdr *iph = iter->iph;
 620         struct sk_buff *frag;
 621
 622         frag = iter->frag;
 623         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 624         skb_reset_transport_header(frag);
 625         __skb_push(frag, hlen);
 626         skb_reset_network_header(frag);
 627         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 628         iter->iph = ip_hdr(frag);
 629         iph = iter->iph;
 630         iph->tot_len = htons(frag->len);
 631         ip_copy_metadata(frag, skb);
 632         iter->offset += skb->len - hlen;
 633         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 634         if (frag->next)
 635                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 636         /* Ready, complete checksum */
 637         ip_send_check(iph);
 638 }
 639 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 640
 641 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 642                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 643                   struct ip_frag_state *state)
 644 {
 645         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 646
 647         state->DF = DF;
 648         state->hlen = hlen;
 649         state->ll_rs = ll_rs;
 650         state->mtu = mtu;
 651
 652         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 653         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 654
 655         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 656         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 657 }
 658 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 659
 660 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 661                          bool first_frag)
 662 {
 663         /* Copy the flags to each fragment. */
 664         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 665
 666         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 667          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 668          * options are already fixed) and make it ONCE
 669          * on the initial skb, so that all the following fragments
 670          * will inherit fixed options.
 671          */
 672         if (first_frag)
 673                 ip_options_fragment(from);
 674 }
 675
 676 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 677 {
 678         unsigned int len = state->left;
 679         struct sk_buff *skb2;
 680         struct iphdr *iph;
 681
 682         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 683         if (len > state->mtu)
 684                 len = state->mtu;
 685         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 686            then align the next start on an eight byte boundary */
 687         if (len < state->left)  {
 688                 len &= ~7;
 689         }
 690
 691         /* Allocate buffer */
 692         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 693         if (!skb2)
 694                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 695
 696         /*
 697          *      Set up data on packet
 698          */
 699
 700         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 701         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 702         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 703         skb_reset_network_header(skb2);
 704         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 705
 706         /*
 707          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 708          *      it might possess
 709          */
 710
 711         if (skb->sk)
 712                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 713
 714         /*
 715          *      Copy the packet header into the new buffer.
 716          */
 717
 718         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 719
 720         /*
 721          *      Copy a block of the IP datagram.
 722          */
 723         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 724                 BUG();
 725         state->left -= len;
 726
 727         /*
 728          *      Fill in the new header fields.
 729          */
 730         iph = ip_hdr(skb2);
 731         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 732         if (state->DF)
 733                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 734
 735         /*
 736          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 737          *                 last fragment then keep MF on each bit
 738          */
 739         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 740                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 741         state->ptr += len;
 742         state->offset += len;
 743
 744         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 745
 746         ip_send_check(iph);
 747
 748         return skb2;
 749 }
 750 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 751
 752 /*
 753  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 754  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 755  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 756  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 757  */
 758
 759 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 760                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 761 {
 762         struct iphdr *iph;
 763         struct sk_buff *skb2;
 764         bool mono_delivery_time = skb->mono_delivery_time;
 765         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 766         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 767         struct ip_fraglist_iter iter;
 768         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 769         struct ip_frag_state state;
 770         int err = 0;
 771
 772         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 773         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 774             (err = skb_checksum_help(skb)))
 775                 goto fail;
 776
 777         /*
 778          *      Point into the IP datagram header.
 779          */
 780
 781         iph = ip_hdr(skb);
 782
 783         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 784         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 785                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 786
 787         /*
 788          *      Setup starting values.
 789          */
 790
 791         hlen = iph->ihl * 4;
 792         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 793         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 794         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 795
 796         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 797          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 798          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 799          *
 800          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 801          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 802          */
 803         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 804                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 805                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 806
 807                 if (first_len - hlen > mtu ||
 808                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 809                     ip_is_fragment(iph) ||
 810                     skb_cloned(skb) ||
 811                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 812                         goto slow_path;
 813
 814                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 815                         /* Correct geometry. */
 816                         if (frag->len > mtu ||
 817                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 818                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 819                                 goto slow_path_clean;
 820
 821                         /* Partially cloned skb? */
 822                         if (skb_shared(frag))
 823                                 goto slow_path_clean;
 824
 825                         BUG_ON(frag->sk);
 826                         if (skb->sk) {
 827                                 frag->sk = skb->sk;
 828                                 frag->destructor = sock_wfree;
 829                         }
 830                         skb->truesize -= frag->truesize;
 831                 }
 832
 833                 /* Everything is OK. Generate! */
 834                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 835
 836                 for (;;) {
 837                         /* Prepare header of the next frame,
 838                          * before previous one went down. */
 839                         if (iter.frag) {
 840                                 bool first_frag = (iter.offset == 0);
 841
 842                                 IPCB(iter.frag)->flags = IPCB(skb)->flags;
 843                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 844                                 if (first_frag && IPCB(skb)->opt.optlen) {
 845                                         /* ipcb->opt is not populated for frags
 846                                          * coming from __ip_make_skb(),
 847                                          * ip_options_fragment() needs optlen
 848                                          */
 849                                         IPCB(iter.frag)->opt.optlen =
 850                                                 IPCB(skb)->opt.optlen;
 851                                         ip_options_fragment(iter.frag);
 852                                         ip_send_check(iter.iph);
 853                                 }
 854                         }
 855
 856                         skb_set_delivery_time(skb, tstamp, mono_delivery_time);
 857                         err = output(net, sk, skb);
 858
 859                         if (!err)
 860                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 861                         if (err || !iter.frag)
 862                                 break;
 863
 864                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 865                 }
 866
 867                 if (err == 0) {
 868                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 869                         return 0;
 870                 }
 871
 872                 kfree_skb_list(iter.frag);
 873
 874                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 875                 return err;
 876
 877 slow_path_clean:
 878                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 879                         if (frag2 == frag)
 880                                 break;
 881                         frag2->sk = NULL;
 882                         frag2->destructor = NULL;
 883                         skb->truesize += frag2->truesize;
 884                 }
 885         }
 886
 887 slow_path:
 888         /*
 889          *      Fragment the datagram.
 890          */
 891
 892         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 893                      &state);
 894
 895         /*
 896          *      Keep copying data until we run out.
 897          */
 898
 899         while (state.left > 0) {
 900                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 901
 902                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 903                 if (IS_ERR(skb2)) {
 904                         err = PTR_ERR(skb2);
 905                         goto fail;
 906                 }
 907                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag);
 908
 909                 /*
 910                  *      Put this fragment into the sending queue.
 911                  */
 912                 skb_set_delivery_time(skb2, tstamp, mono_delivery_time);
 913                 err = output(net, sk, skb2);
 914                 if (err)
 915                         goto fail;
 916
 917                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 918         }
 919         consume_skb(skb);
 920         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 921         return err;
 922
 923 fail:
 924         kfree_skb(skb);
 925         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 926         return err;
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 929
 930 int
 931 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 932 {
 933         struct msghdr *msg = from;
 934
 935         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 936                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 937                         return -EFAULT;
 938         } else {
 939                 __wsum csum = 0;
 940                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 941                         return -EFAULT;
 942                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 943         }
 944         return 0;
 945 }
 946 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 947
 948 static inline __wsum
 949 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 950 {
 951         char *kaddr;
 952         __wsum csum;
 953         kaddr = kmap(page);
 954         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 955         kunmap(page);
 956         return csum;
 957 }
 958
 959 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 960                             struct flowi4 *fl4,
 961                             struct sk_buff_head *queue,
 962                             struct inet_cork *cork,
 963                             struct page_frag *pfrag,
 964                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 965                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 966                             void *from, int length, int transhdrlen,
 967                             unsigned int flags)
 968 {
 969         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 970         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 971         struct sk_buff *skb;
 972         struct ip_options *opt = cork->opt;
 973         int hh_len;
 974         int exthdrlen;
 975         int mtu;
 976         int copy;
 977         int err;
 978         int offset = 0;
 979         bool zc = false;
 980         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 981         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 982         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 983         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 984         bool paged, extra_uref = false;
 985         u32 tskey = 0;
 986
 987         skb = skb_peek_tail(queue);
 988
 989         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 990         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 991         paged = !!cork->gso_size;
 992
 993         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP &&
 994             READ_ONCE(sk->sk_tsflags) & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 995                 tskey = atomic_inc_return(&sk->sk_tskey) - 1;
 996
 997         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 998
 999         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1000         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1001         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? IP_MAX_MTU : mtu;
1002
1003         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1004                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1005                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1006                 return -EMSGSIZE;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1011          * it won't be fragmented in the future.
1012          */
1013         if (transhdrlen &&
1014             length + fragheaderlen <= mtu &&
1015             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1016             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1017             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1018                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1019
1020         if ((flags & MSG_ZEROCOPY) && length) {
1021                 struct msghdr *msg = from;
1022
1023                 if (getfrag == ip_generic_getfrag && msg->msg_ubuf) {
1024                         if (skb_zcopy(skb) && msg->msg_ubuf != skb_zcopy(skb))
1025                                 return -EINVAL;
1026
1027                         /* Leave uarg NULL if can't zerocopy, callers should
1028                          * be able to handle it.
1029                          */
1030                         if ((rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG) &&
1031                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1032                                 paged = true;
1033                                 zc = true;
1034                                 uarg = msg->msg_ubuf;
1035                         }
1036                 } else if (sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1037                         uarg = msg_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1038                         if (!uarg)
1039                                 return -ENOBUFS;
1040                         extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1041                         if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1042                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1043                                 paged = true;
1044                                 zc = true;
1045                         } else {
1046                                 uarg_to_msgzc(uarg)->zerocopy = 0;
1047                                 skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1048                         }
1049                 }
1050         }
1051
1052         cork->length += length;
1053
1054         /* So, what's going on in the loop below?
1055          *
1056          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1057          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1058          * adding appropriate IP header.
1059          */
1060
1061         if (!skb)
1062                 goto alloc_new_skb;
1063
1064         while (length > 0) {
1065                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1066                 copy = mtu - skb->len;
1067                 if (copy < length)
1068                         copy = maxfraglen - skb->len;
1069                 if (copy <= 0) {
1070                         char *data;
1071                         unsigned int datalen;
1072                         unsigned int fraglen;
1073                         unsigned int fraggap;
1074                         unsigned int alloclen, alloc_extra;
1075                         unsigned int pagedlen;
1076                         struct sk_buff *skb_prev;
1077 alloc_new_skb:
1078                         skb_prev = skb;
1079                         if (skb_prev)
1080                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1081                         else
1082                                 fraggap = 0;
1083
1084                         /*
1085                          * If remaining data exceeds the mtu,
1086                          * we know we need more fragment(s).
1087                          */
1088                         datalen = length + fraggap;
1089                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1090                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1091                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1092                         pagedlen = 0;
1093
1094                         alloc_extra = hh_len + 15;
1095                         alloc_extra += exthdrlen;
1096
1097                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1098                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1099                          * because we have no idea what fragment will be
1100                          * the last.
1101                          */
1102                         if (datalen == length + fraggap)
1103                                 alloc_extra += rt->dst.trailer_len;
1104
1105                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1106                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1107                                 alloclen = mtu;
1108                         else if (!paged &&
1109                                  (fraglen + alloc_extra < SKB_MAX_ALLOC ||
1110                                   !(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG)))
1111                                 alloclen = fraglen;
1112                         else {
1113                                 alloclen = fragheaderlen + transhdrlen;
1114                                 pagedlen = datalen - transhdrlen;
1115                         }
1116
1117                         alloclen += alloc_extra;
1118
1119                         if (transhdrlen) {
1120                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, alloclen,
1121                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1122                         } else {
1123                                 skb = NULL;
1124                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1125                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1126                                         skb = alloc_skb(alloclen,
1127                                                         sk->sk_allocation);
1128                                 if (unlikely(!skb))
1129                                         err = -ENOBUFS;
1130                         }
1131                         if (!skb)
1132                                 goto error;
1133
1134                         /*
1135                          *      Fill in the control structures
1136                          */
1137                         skb->ip_summed = csummode;
1138                         skb->csum = 0;
1139                         skb_reserve(skb, hh_len);
1140
1141                         /*
1142                          *      Find where to start putting bytes.
1143                          */
1144                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1145                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1146                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1147                                                  fragheaderlen);
1148                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1149
1150                         if (fraggap) {
1151                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1152                                         skb_prev, maxfraglen,
1153                                         data + transhdrlen, fraggap);
1154                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1155                                                           skb->csum);
1156                                 data += fraggap;
1157                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1158                         }
1159
1160                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1161                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1162                                 err = -EFAULT;
1163                                 kfree_skb(skb);
1164                                 goto error;
1165                         }
1166
1167                         offset += copy;
1168                         length -= copy + transhdrlen;
1169                         transhdrlen = 0;
1170                         exthdrlen = 0;
1171                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1172
1173                         /* only the initial fragment is time stamped */
1174                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1175                         cork->tx_flags = 0;
1176                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1177                         tskey = 0;
1178                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1179
1180                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1181                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1182
1183                         /*
1184                          * Put the packet on the pending queue.
1185                          */
1186                         if (!skb->destructor) {
1187                                 skb->destructor = sock_wfree;
1188                                 skb->sk = sk;
1189                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1190                         }
1191                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1192                         continue;
1193                 }
1194
1195                 if (copy > length)
1196                         copy = length;
1197
1198                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1199                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1200                         unsigned int off;
1201
1202                         off = skb->len;
1203                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1204                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1205                                 __skb_trim(skb, off);
1206                                 err = -EFAULT;
1207                                 goto error;
1208                         }
1209                 } else if (!zc) {
1210                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1211
1212                         err = -ENOMEM;
1213                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1214                                 goto error;
1215
1216                         skb_zcopy_downgrade_managed(skb);
1217                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1218                                               pfrag->offset)) {
1219                                 err = -EMSGSIZE;
1220                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1221                                         goto error;
1222
1223                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1224                                                      pfrag->offset, 0);
1225                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1226                                 get_page(pfrag->page);
1227                         }
1228                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1229                         if (getfrag(from,
1230                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1231                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1232                                 goto error_efault;
1233
1234                         pfrag->offset += copy;
1235                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1236                         skb_len_add(skb, copy);
1237                         wmem_alloc_delta += copy;
1238                 } else {
1239                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1240                         if (err < 0)
1241                                 goto error;
1242                 }
1243                 offset += copy;
1244                 length -= copy;
1245         }
1246
1247         if (wmem_alloc_delta)
1248                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1249         return 0;
1250
1251 error_efault:
1252         err = -EFAULT;
1253 error:
1254         net_zcopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1255         cork->length -= length;
1256         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1257         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1258         return err;
1259 }
1260
1261 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1262                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1263 {
1264         struct ip_options_rcu *opt;
1265         struct rtable *rt;
1266
1267         rt = *rtp;
1268         if (unlikely(!rt))
1269                 return -EFAULT;
1270
1271         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1272                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1273
1274         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1275                 return -ENETUNREACH;
1276
1277         /*
1278          * setup for corking.
1279          */
1280         opt = ipc->opt;
1281         if (opt) {
1282                 if (!cork->opt) {
1283                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1284                                             sk->sk_allocation);
1285                         if (unlikely(!cork->opt))
1286                                 return -ENOBUFS;
1287                 }
1288                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1289                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1290                 cork->addr = ipc->addr;
1291         }
1292
1293         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1294
1295         cork->dst = &rt->dst;
1296         /* We stole this route, caller should not release it. */
1297         *rtp = NULL;
1298
1299         cork->length = 0;
1300         cork->ttl = ipc->ttl;
1301         cork->tos = ipc->tos;
1302         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1303         cork->priority = ipc->priority;
1304         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1305         cork->tx_flags = 0;
1306         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1307
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 /*
1312  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1313  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1314  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1315  *      or non-page data.
1316  *
1317  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1318  *      this interface potentially.
1319  *
1320  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1321  */
1322 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1323                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1324                                int odd, struct sk_buff *skb),
1325                    void *from, int length, int transhdrlen,
1326                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1327                    unsigned int flags)
1328 {
1329         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1330         int err;
1331
1332         if (flags&MSG_PROBE)
1333                 return 0;
1334
1335         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1336                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1337                 if (err)
1338                         return err;
1339         } else {
1340                 transhdrlen = 0;
1341         }
1342
1343         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1344                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1345                                 from, length, transhdrlen, flags);
1346 }
1347
1348 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1349                        int offset, size_t size, int flags)
1350 {
1351         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1352         struct sk_buff *skb;
1353         struct rtable *rt;
1354         struct ip_options *opt = NULL;
1355         struct inet_cork *cork;
1356         int hh_len;
1357         int mtu;
1358         int len;
1359         int err;
1360         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1361
1362         if (inet->hdrincl)
1363                 return -EPERM;
1364
1365         if (flags&MSG_PROBE)
1366                 return 0;
1367
1368         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1369                 return -EINVAL;
1370
1371         cork = &inet->cork.base;
1372         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1373         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1374                 opt = cork->opt;
1375
1376         if (!(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG))
1377                 return -EOPNOTSUPP;
1378
1379         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1380         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1381
1382         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1383         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1384         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1385
1386         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1387                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1388                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1389                 return -EMSGSIZE;
1390         }
1391
1392         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1393         if (!skb)
1394                 return -EINVAL;
1395
1396         cork->length += size;
1397
1398         while (size > 0) {
1399                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1400                 len = mtu - skb->len;
1401                 if (len < size)
1402                         len = maxfraglen - skb->len;
1403
1404                 if (len <= 0) {
1405                         struct sk_buff *skb_prev;
1406                         int alloclen;
1407
1408                         skb_prev = skb;
1409                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1410
1411                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1412                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1413                         if (unlikely(!skb)) {
1414                                 err = -ENOBUFS;
1415                                 goto error;
1416                         }
1417
1418                         /*
1419                          *      Fill in the control structures
1420                          */
1421                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1422                         skb->csum = 0;
1423                         skb_reserve(skb, hh_len);
1424
1425                         /*
1426                          *      Find where to start putting bytes.
1427                          */
1428                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1429                         skb_reset_network_header(skb);
1430                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1431                                                  fragheaderlen);
1432                         if (fraggap) {
1433                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1434                                                                    maxfraglen,
1435                                                     skb_transport_header(skb),
1436                                                                    fraggap);
1437                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1438                                                           skb->csum);
1439                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1440                         }
1441
1442                         /*
1443                          * Put the packet on the pending queue.
1444                          */
1445                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1446                         continue;
1447                 }
1448
1449                 if (len > size)
1450                         len = size;
1451
1452                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1453                         err = -EMSGSIZE;
1454                         goto error;
1455                 }
1456
1457                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1458                         __wsum csum;
1459                         csum = csum_page(page, offset, len);
1460                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1461                 }
1462
1463                 skb_len_add(skb, len);
1464                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1465                 offset += len;
1466                 size -= len;
1467         }
1468         return 0;
1469
1470 error:
1471         cork->length -= size;
1472         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1473         return err;
1474 }
1475
1476 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1477 {
1478         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1479         kfree(cork->opt);
1480         cork->opt = NULL;
1481         dst_release(cork->dst);
1482         cork->dst = NULL;
1483 }
1484
1485 /*
1486  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1487  *      and push them out.
1488  */
1489 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1490                               struct flowi4 *fl4,
1491                               struct sk_buff_head *queue,
1492                               struct inet_cork *cork)
1493 {
1494         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1495         struct sk_buff **tail_skb;
1496         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1497         struct net *net = sock_net(sk);
1498         struct ip_options *opt = NULL;
1499         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1500         struct iphdr *iph;
1501         __be16 df = 0;
1502         __u8 ttl;
1503
1504         skb = __skb_dequeue(queue);
1505         if (!skb)
1506                 goto out;
1507         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1508
1509         /* move skb->data to ip header from ext header */
1510         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1511                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1512         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1513                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1514                 *tail_skb = tmp_skb;
1515                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1516                 skb->len += tmp_skb->len;
1517                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1518                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1519                 tmp_skb->destructor = NULL;
1520                 tmp_skb->sk = NULL;
1521         }
1522
1523         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1524          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1525          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1526          */
1527         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1528
1529         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1530          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1531          * locally. */
1532         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1533             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1534             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1535              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1536                 df = htons(IP_DF);
1537
1538         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1539                 opt = cork->opt;
1540
1541         if (cork->ttl != 0)
1542                 ttl = cork->ttl;
1543         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1544                 ttl = inet->mc_ttl;
1545         else
1546                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1547
1548         iph = ip_hdr(skb);
1549         iph->version = 4;
1550         iph->ihl = 5;
1551         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1552         iph->frag_off = df;
1553         iph->ttl = ttl;
1554         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1555         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1556         ip_select_ident(net, skb, sk);
1557
1558         if (opt) {
1559                 iph->ihl += opt->optlen >> 2;
1560                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt);
1561         }
1562
1563         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1564         skb->mark = cork->mark;
1565         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1566         /*
1567          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1568          * on dst refcount
1569          */
1570         cork->dst = NULL;
1571         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1572
1573         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
1574                 u8 icmp_type;
1575
1576                 /* For such sockets, transhdrlen is zero when do ip_append_data(),
1577                  * so icmphdr does not in skb linear region and can not get icmp_type
1578                  * by icmp_hdr(skb)->type.
1579                  */
1580                 if (sk->sk_type == SOCK_RAW && !inet_sk(sk)->hdrincl)
1581                         icmp_type = fl4->fl4_icmp_type;
1582                 else
1583                         icmp_type = icmp_hdr(skb)->type;
1584                 icmp_out_count(net, icmp_type);
1585         }
1586
1587         ip_cork_release(cork);
1588 out:
1589         return skb;
1590 }
1591
1592 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1593 {
1594         int err;
1595
1596         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1597         if (err) {
1598                 if (err > 0)
1599                         err = net_xmit_errno(err);
1600                 if (err)
1601                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1602         }
1603
1604         return err;
1605 }
1606
1607 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1608 {
1609         struct sk_buff *skb;
1610
1611         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1612         if (!skb)
1613                 return 0;
1614
1615         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1616         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1617 }
1618
1619 /*
1620  *      Throw away all pending data on the socket.
1621  */
1622 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1623                                       struct sk_buff_head *queue,
1624                                       struct inet_cork *cork)
1625 {
1626         struct sk_buff *skb;
1627
1628         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1629                 kfree_skb(skb);
1630
1631         ip_cork_release(cork);
1632 }
1633
1634 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1635 {
1636         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1637 }
1638
1639 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1640                             struct flowi4 *fl4,
1641                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1642                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1643                             void *from, int length, int transhdrlen,
1644                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1645                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1646 {
1647         struct sk_buff_head queue;
1648         int err;
1649
1650         if (flags & MSG_PROBE)
1651                 return NULL;
1652
1653         __skb_queue_head_init(&queue);
1654
1655         cork->flags = 0;
1656         cork->addr = 0;
1657         cork->opt = NULL;
1658         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1659         if (err)
1660                 return ERR_PTR(err);
1661
1662         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1663                                &current->task_frag, getfrag,
1664                                from, length, transhdrlen, flags);
1665         if (err) {
1666                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1667                 return ERR_PTR(err);
1668         }
1669
1670         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1671 }
1672
1673 /*
1674  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1675  */
1676 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1677                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1678 {
1679         __wsum csum;
1680
1681         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1682         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1683         return 0;
1684 }
1685
1686 /*
1687  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1688  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1689  */
1690 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1691                            const struct ip_options *sopt,
1692                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1693                            const struct ip_reply_arg *arg,
1694                            unsigned int len, u64 transmit_time, u32 txhash)
1695 {
1696         struct ip_options_data replyopts;
1697         struct ipcm_cookie ipc;
1698         struct flowi4 fl4;
1699         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1700         struct net *net = sock_net(sk);
1701         struct sk_buff *nskb;
1702         int err;
1703         int oif;
1704
1705         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1706                 return;
1707
1708         ipcm_init(&ipc);
1709         ipc.addr = daddr;
1710         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1711
1712         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1713                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1714
1715                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1716                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1717         }
1718
1719         oif = arg->bound_dev_if;
1720         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1721                 oif = skb->skb_iif;
1722
1723         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1724                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1725                            RT_TOS(arg->tos),
1726                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1727                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1728                            daddr, saddr,
1729                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1730                            arg->uid);
1731         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi_common(&fl4));
1732         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, sk);
1733         if (IS_ERR(rt))
1734                 return;
1735
1736         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1737
1738         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1739         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1740         sk->sk_sndbuf = READ_ONCE(sysctl_wmem_default);
1741         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1742         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1743                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1744         if (unlikely(err)) {
1745                 ip_flush_pending_frames(sk);
1746                 goto out;
1747         }
1748
1749         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1750         if (nskb) {
1751                 if (arg->csumoffset >= 0)
1752                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1753                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1754                                                                 arg->csum));
1755                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1756                 nskb->mono_delivery_time = !!transmit_time;
1757                 if (txhash)
1758                         skb_set_hash(nskb, txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
1759                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1760         }
1761 out:
1762         ip_rt_put(rt);
1763 }
1764
1765 void __init ip_init(void)
1766 {
1767         ip_rt_init();
1768         inet_initpeers();
1769
1770 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1771         igmp_mc_init();
1772 #endif
1773 }