net/ipv4/ip_output.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   8  *
   9  * Authors:     Ross Biro
  10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  12  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  13  *              Richard Underwood
  14  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  15  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  16  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  17  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  18  *
  19  *      See ip_input.c for original log
  20  *
  21  *      Fixes:
  22  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  23  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  24  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  25  *                                      no route is found.
  26  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  27  *                                      (in case if packet not accepted by
  28  *                                      output firewall rules)
  29  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  30  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  31  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  32  *                                      some redundant tests.
  33  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  34  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  35  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  36  *                                      for decreased register pressure on x86
  37  *                                      and more readibility.
  38  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  39  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  40  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  41  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  42  *                                      datagrams.
  43  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  44  */
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/errno.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <linux/socket.h>
  57 #include <linux/sockios.h>
  58 #include <linux/in.h>
  59 #include <linux/inet.h>
  60 #include <linux/netdevice.h>
  61 #include <linux/etherdevice.h>
  62 #include <linux/proc_fs.h>
  63 #include <linux/stat.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65
  66 #include <net/snmp.h>
  67 #include <net/ip.h>
  68 #include <net/protocol.h>
  69 #include <net/route.h>
  70 #include <net/xfrm.h>
  71 #include <linux/skbuff.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/arp.h>
  74 #include <net/icmp.h>
  75 #include <net/checksum.h>
  76 #include <net/inetpeer.h>
  77 #include <net/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)prandom_u32();
 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, 0);
 183         }
 184
 185         skb->priority = sk->sk_priority;
 186         if (!skb->mark)
 187                 skb->mark = 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         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 209         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 210                 struct sk_buff *skb2;
 211
 212                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 213                 if (!skb2) {
 214                         kfree_skb(skb);
 215                         return -ENOMEM;
 216                 }
 217                 if (skb->sk)
 218                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 219                 consume_skb(skb);
 220                 skb = skb2;
 221         }
 222
 223         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 224                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 225
 226                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 227                         return res;
 228         }
 229
 230         rcu_read_lock_bh();
 231         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 232         if (!IS_ERR(neigh)) {
 233                 int res;
 234
 235                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 236                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 237                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 238                 rcu_read_unlock_bh();
 239                 return res;
 240         }
 241         rcu_read_unlock_bh();
 242
 243         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 244                             __func__);
 245         kfree_skb(skb);
 246         return -EINVAL;
 247 }
 248
 249 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 250                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 251 {
 252         struct sk_buff *segs, *nskb;
 253         netdev_features_t features;
 254         int ret = 0;
 255
 256         /* common case: seglen is <= mtu
 257          */
 258         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 259                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 260
 261         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 262          *
 263          * This can happen in several cases:
 264          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 265          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 266          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 267          *    stack.
 268          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 269          *    interface with a smaller MTU.
 270          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 271          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 272          *    insufficent MTU.
 273          */
 274         features = netif_skb_features(skb);
 275         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 276         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 277         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 278                 kfree_skb(skb);
 279                 return -ENOMEM;
 280         }
 281
 282         consume_skb(skb);
 283
 284         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 285                 int err;
 286
 287                 skb_mark_not_on_list(segs);
 288                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 289
 290                 if (err && ret == 0)
 291                         ret = err;
 292         }
 293
 294         return ret;
 295 }
 296
 297 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 298 {
 299         unsigned int mtu;
 300
 301 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 302         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 303         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 304                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 305                 return dst_output(net, sk, skb);
 306         }
 307 #endif
 308         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 309         if (skb_is_gso(skb))
 310                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 311
 312         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 313                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 314
 315         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 316 }
 317
 318 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 319 {
 320         int ret;
 321
 322         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 323         switch (ret) {
 324         case NET_XMIT_SUCCESS:
 325                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 326         case NET_XMIT_CN:
 327                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 328         default:
 329                 kfree_skb(skb);
 330                 return ret;
 331         }
 332 }
 333
 334 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 335                                struct sk_buff *skb)
 336 {
 337         struct rtable *new_rt;
 338         bool do_cn = false;
 339         int ret, err;
 340
 341         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 342         switch (ret) {
 343         case NET_XMIT_CN:
 344                 do_cn = true;
 345                 fallthrough;
 346         case NET_XMIT_SUCCESS:
 347                 break;
 348         default:
 349                 kfree_skb(skb);
 350                 return ret;
 351         }
 352
 353         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 354          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 355          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 356          */
 357         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 358         if (new_rt) {
 359                 new_rt->rt_iif = 0;
 360                 skb_dst_drop(skb);
 361                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 362         }
 363
 364         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 365         return (do_cn && err) ? ret : err;
 366 }
 367
 368 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 369 {
 370         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 371         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 372
 373         /*
 374          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 375          */
 376         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 377
 378         skb->dev = dev;
 379         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 380
 381         /*
 382          *      Multicasts are looped back for other local users
 383          */
 384
 385         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 386                 if (sk_mc_loop(sk)
 387 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 388                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 389                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 390                    by ip_mr_input in any case.
 391                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 392                    to local recipients.
 393
 394                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 395                  */
 396                     &&
 397                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 398                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 399 #endif
 400                    ) {
 401                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 402                         if (newskb)
 403                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 404                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 405                                         ip_mc_finish_output);
 406                 }
 407
 408                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 409
 410                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 411                         kfree_skb(skb);
 412                         return 0;
 413                 }
 414         }
 415
 416         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 417                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 418                 if (newskb)
 419                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 420                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 421                                 ip_mc_finish_output);
 422         }
 423
 424         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 425                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 426                             ip_finish_output,
 427                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 428 }
 429
 430 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 431 {
 432         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 433
 434         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 435
 436         skb->dev = dev;
 437         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 438
 439         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 440                             net, sk, skb, indev, dev,
 441                             ip_finish_output,
 442                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 443 }
 444
 445 /*
 446  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 447  * Equivalent to :
 448  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 449  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 450  */
 451 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 452 {
 453         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 454                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 455
 456         iph->saddr = fl4->saddr;
 457         iph->daddr = fl4->daddr;
 458 }
 459
 460 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 461 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 462                     __u8 tos)
 463 {
 464         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 465         struct net *net = sock_net(sk);
 466         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 467         struct flowi4 *fl4;
 468         struct rtable *rt;
 469         struct iphdr *iph;
 470         int res;
 471
 472         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 473          * f.e. by something like SCTP.
 474          */
 475         rcu_read_lock();
 476         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 477         fl4 = &fl->u.ip4;
 478         rt = skb_rtable(skb);
 479         if (rt)
 480                 goto packet_routed;
 481
 482         /* Make sure we can route this packet. */
 483         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 484         if (!rt) {
 485                 __be32 daddr;
 486
 487                 /* Use correct destination address if we have options. */
 488                 daddr = inet->inet_daddr;
 489                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 490                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 491
 492                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 493                  * keep trying until route appears or the connection times
 494                  * itself out.
 495                  */
 496                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 497                                            daddr, inet->inet_saddr,
 498                                            inet->inet_dport,
 499                                            inet->inet_sport,
 500                                            sk->sk_protocol,
 501                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 502                                            sk->sk_bound_dev_if);
 503                 if (IS_ERR(rt))
 504                         goto no_route;
 505                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 506         }
 507         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 508
 509 packet_routed:
 510         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 511                 goto no_route;
 512
 513         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 514         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 515         skb_reset_network_header(skb);
 516         iph = ip_hdr(skb);
 517         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 518         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 519                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 520         else
 521                 iph->frag_off = 0;
 522         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 523         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 524         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 525
 526         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 527
 528         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 529                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 530                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 531         }
 532
 533         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 534                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 535
 536         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 537         skb->priority = sk->sk_priority;
 538         skb->mark = sk->sk_mark;
 539
 540         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 541         rcu_read_unlock();
 542         return res;
 543
 544 no_route:
 545         rcu_read_unlock();
 546         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 547         kfree_skb(skb);
 548         return -EHOSTUNREACH;
 549 }
 550 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 551
 552 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 553 {
 554         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, inet_sk(sk)->tos);
 555 }
 556 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 557
 558 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 559 {
 560         to->pkt_type = from->pkt_type;
 561         to->priority = from->priority;
 562         to->protocol = from->protocol;
 563         to->skb_iif = from->skb_iif;
 564         skb_dst_drop(to);
 565         skb_dst_copy(to, from);
 566         to->dev = from->dev;
 567         to->mark = from->mark;
 568
 569         skb_copy_hash(to, from);
 570
 571 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 572         to->tc_index = from->tc_index;
 573 #endif
 574         nf_copy(to, from);
 575         skb_ext_copy(to, from);
 576 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 577         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 578 #endif
 579         skb_copy_secmark(to, from);
 580 }
 581
 582 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 583                        unsigned int mtu,
 584                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 585 {
 586         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 587
 588         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 589                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 590
 591         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 592                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 593                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 594                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 595                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 596                           htonl(mtu));
 597                 kfree_skb(skb);
 598                 return -EMSGSIZE;
 599         }
 600
 601         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 602 }
 603
 604 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 605                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 606 {
 607         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 608
 609         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 610         skb_frag_list_init(skb);
 611
 612         iter->offset = 0;
 613         iter->iph = iph;
 614         iter->hlen = hlen;
 615
 616         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 617         skb->len = first_len;
 618         iph->tot_len = htons(first_len);
 619         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 620         ip_send_check(iph);
 621 }
 622 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 623
 624 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 625 {
 626         unsigned int hlen = iter->hlen;
 627         struct iphdr *iph = iter->iph;
 628         struct sk_buff *frag;
 629
 630         frag = iter->frag;
 631         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 632         skb_reset_transport_header(frag);
 633         __skb_push(frag, hlen);
 634         skb_reset_network_header(frag);
 635         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 636         iter->iph = ip_hdr(frag);
 637         iph = iter->iph;
 638         iph->tot_len = htons(frag->len);
 639         ip_copy_metadata(frag, skb);
 640         iter->offset += skb->len - hlen;
 641         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 642         if (frag->next)
 643                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 644         /* Ready, complete checksum */
 645         ip_send_check(iph);
 646 }
 647 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 648
 649 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 650                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 651                   struct ip_frag_state *state)
 652 {
 653         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 654
 655         state->DF = DF;
 656         state->hlen = hlen;
 657         state->ll_rs = ll_rs;
 658         state->mtu = mtu;
 659
 660         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 661         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 662
 663         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 664         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 665 }
 666 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 667
 668 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 669                          bool first_frag)
 670 {
 671         /* Copy the flags to each fragment. */
 672         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 673
 674         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 675          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 676          * options are already fixed) and make it ONCE
 677          * on the initial skb, so that all the following fragments
 678          * will inherit fixed options.
 679          */
 680         if (first_frag)
 681                 ip_options_fragment(from);
 682 }
 683
 684 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 685 {
 686         unsigned int len = state->left;
 687         struct sk_buff *skb2;
 688         struct iphdr *iph;
 689
 690         len = state->left;
 691         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 692         if (len > state->mtu)
 693                 len = state->mtu;
 694         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 695            then align the next start on an eight byte boundary */
 696         if (len < state->left)  {
 697                 len &= ~7;
 698         }
 699
 700         /* Allocate buffer */
 701         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 702         if (!skb2)
 703                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 704
 705         /*
 706          *      Set up data on packet
 707          */
 708
 709         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 710         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 711         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 712         skb_reset_network_header(skb2);
 713         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 714
 715         /*
 716          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 717          *      it might possess
 718          */
 719
 720         if (skb->sk)
 721                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 722
 723         /*
 724          *      Copy the packet header into the new buffer.
 725          */
 726
 727         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 728
 729         /*
 730          *      Copy a block of the IP datagram.
 731          */
 732         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 733                 BUG();
 734         state->left -= len;
 735
 736         /*
 737          *      Fill in the new header fields.
 738          */
 739         iph = ip_hdr(skb2);
 740         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 741         if (state->DF)
 742                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 743
 744         /*
 745          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 746          *                 last fragment then keep MF on each bit
 747          */
 748         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 749                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 750         state->ptr += len;
 751         state->offset += len;
 752
 753         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 754
 755         ip_send_check(iph);
 756
 757         return skb2;
 758 }
 759 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 760
 761 /*
 762  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 763  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 764  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 765  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 766  */
 767
 768 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 769                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 770 {
 771         struct iphdr *iph;
 772         struct sk_buff *skb2;
 773         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 774         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 775         struct ip_fraglist_iter iter;
 776         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 777         struct ip_frag_state state;
 778         int err = 0;
 779
 780         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 781         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 782             (err = skb_checksum_help(skb)))
 783                 goto fail;
 784
 785         /*
 786          *      Point into the IP datagram header.
 787          */
 788
 789         iph = ip_hdr(skb);
 790
 791         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 792         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 793                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 794
 795         /*
 796          *      Setup starting values.
 797          */
 798
 799         hlen = iph->ihl * 4;
 800         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 801         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 802         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 803
 804         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 805          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 806          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 807          *
 808          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 809          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 810          */
 811         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 812                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 813                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 814
 815                 if (first_len - hlen > mtu ||
 816                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 817                     ip_is_fragment(iph) ||
 818                     skb_cloned(skb) ||
 819                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 820                         goto slow_path;
 821
 822                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 823                         /* Correct geometry. */
 824                         if (frag->len > mtu ||
 825                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 826                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 827                                 goto slow_path_clean;
 828
 829                         /* Partially cloned skb? */
 830                         if (skb_shared(frag))
 831                                 goto slow_path_clean;
 832
 833                         BUG_ON(frag->sk);
 834                         if (skb->sk) {
 835                                 frag->sk = skb->sk;
 836                                 frag->destructor = sock_wfree;
 837                         }
 838                         skb->truesize -= frag->truesize;
 839                 }
 840
 841                 /* Everything is OK. Generate! */
 842                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 843
 844                 for (;;) {
 845                         /* Prepare header of the next frame,
 846                          * before previous one went down. */
 847                         if (iter.frag) {
 848                                 bool first_frag = (iter.offset == 0);
 849
 850                                 IPCB(iter.frag)->flags = IPCB(skb)->flags;
 851                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 852                                 if (first_frag && IPCB(skb)->opt.optlen) {
 853                                         /* ipcb->opt is not populated for frags
 854                                          * coming from __ip_make_skb(),
 855                                          * ip_options_fragment() needs optlen
 856                                          */
 857                                         IPCB(iter.frag)->opt.optlen =
 858                                                 IPCB(skb)->opt.optlen;
 859                                         ip_options_fragment(iter.frag);
 860                                         ip_send_check(iter.iph);
 861                                 }
 862                         }
 863
 864                         skb->tstamp = tstamp;
 865                         err = output(net, sk, skb);
 866
 867                         if (!err)
 868                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 869                         if (err || !iter.frag)
 870                                 break;
 871
 872                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 873                 }
 874
 875                 if (err == 0) {
 876                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 877                         return 0;
 878                 }
 879
 880                 kfree_skb_list(iter.frag);
 881
 882                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 883                 return err;
 884
 885 slow_path_clean:
 886                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 887                         if (frag2 == frag)
 888                                 break;
 889                         frag2->sk = NULL;
 890                         frag2->destructor = NULL;
 891                         skb->truesize += frag2->truesize;
 892                 }
 893         }
 894
 895 slow_path:
 896         /*
 897          *      Fragment the datagram.
 898          */
 899
 900         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 901                      &state);
 902
 903         /*
 904          *      Keep copying data until we run out.
 905          */
 906
 907         while (state.left > 0) {
 908                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 909
 910                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 911                 if (IS_ERR(skb2)) {
 912                         err = PTR_ERR(skb2);
 913                         goto fail;
 914                 }
 915                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag);
 916
 917                 /*
 918                  *      Put this fragment into the sending queue.
 919                  */
 920                 skb2->tstamp = tstamp;
 921                 err = output(net, sk, skb2);
 922                 if (err)
 923                         goto fail;
 924
 925                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 926         }
 927         consume_skb(skb);
 928         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 929         return err;
 930
 931 fail:
 932         kfree_skb(skb);
 933         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 934         return err;
 935 }
 936 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 937
 938 int
 939 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 940 {
 941         struct msghdr *msg = from;
 942
 943         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 944                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 945                         return -EFAULT;
 946         } else {
 947                 __wsum csum = 0;
 948                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 949                         return -EFAULT;
 950                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 951         }
 952         return 0;
 953 }
 954 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 955
 956 static inline __wsum
 957 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 958 {
 959         char *kaddr;
 960         __wsum csum;
 961         kaddr = kmap(page);
 962         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 963         kunmap(page);
 964         return csum;
 965 }
 966
 967 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 968                             struct flowi4 *fl4,
 969                             struct sk_buff_head *queue,
 970                             struct inet_cork *cork,
 971                             struct page_frag *pfrag,
 972                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 973                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 974                             void *from, int length, int transhdrlen,
 975                             unsigned int flags)
 976 {
 977         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 978         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 979         struct sk_buff *skb;
 980
 981         struct ip_options *opt = cork->opt;
 982         int hh_len;
 983         int exthdrlen;
 984         int mtu;
 985         int copy;
 986         int err;
 987         int offset = 0;
 988         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 989         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 990         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 991         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 992         bool paged, extra_uref = false;
 993         u32 tskey = 0;
 994
 995         skb = skb_peek_tail(queue);
 996
 997         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 998         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 999         paged = !!cork->gso_size;
1000
1001         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
1002             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
1003                 tskey = sk->sk_tskey++;
1004
1005         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1006
1007         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1008         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1009         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? IP_MAX_MTU : mtu;
1010
1011         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1012                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1013                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1014                 return -EMSGSIZE;
1015         }
1016
1017         /*
1018          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1019          * it won't be fragmented in the future.
1020          */
1021         if (transhdrlen &&
1022             length + fragheaderlen <= mtu &&
1023             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1024             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1025             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1026                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1027
1028         if (flags & MSG_ZEROCOPY && length && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1029                 uarg = sock_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1030                 if (!uarg)
1031                         return -ENOBUFS;
1032                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1033                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1034                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1035                         paged = true;
1036                 } else {
1037                         uarg->zerocopy = 0;
1038                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1039                 }
1040         }
1041
1042         cork->length += length;
1043
1044         /* So, what's going on in the loop below?
1045          *
1046          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1047          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1048          * adding appropriate IP header.
1049          */
1050
1051         if (!skb)
1052                 goto alloc_new_skb;
1053
1054         while (length > 0) {
1055                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1056                 copy = mtu - skb->len;
1057                 if (copy < length)
1058                         copy = maxfraglen - skb->len;
1059                 if (copy <= 0) {
1060                         char *data;
1061                         unsigned int datalen;
1062                         unsigned int fraglen;
1063                         unsigned int fraggap;
1064                         unsigned int alloclen, alloc_extra;
1065                         unsigned int pagedlen;
1066                         struct sk_buff *skb_prev;
1067 alloc_new_skb:
1068                         skb_prev = skb;
1069                         if (skb_prev)
1070                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1071                         else
1072                                 fraggap = 0;
1073
1074                         /*
1075                          * If remaining data exceeds the mtu,
1076                          * we know we need more fragment(s).
1077                          */
1078                         datalen = length + fraggap;
1079                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1080                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1081                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1082                         pagedlen = 0;
1083
1084                         alloc_extra = hh_len + 15;
1085                         alloc_extra += exthdrlen;
1086
1087                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1088                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1089                          * because we have no idea what fragment will be
1090                          * the last.
1091                          */
1092                         if (datalen == length + fraggap)
1093                                 alloc_extra += rt->dst.trailer_len;
1094
1095                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1096                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1097                                 alloclen = mtu;
1098                         else if (!paged &&
1099                                  (fraglen + alloc_extra < SKB_MAX_ALLOC ||
1100                                   !(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG)))
1101                                 alloclen = fraglen;
1102                         else {
1103                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
1104                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
1105                         }
1106
1107                         alloclen += alloc_extra;
1108
1109                         if (transhdrlen) {
1110                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, alloclen,
1111                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1112                         } else {
1113                                 skb = NULL;
1114                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1115                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1116                                         skb = alloc_skb(alloclen,
1117                                                         sk->sk_allocation);
1118                                 if (unlikely(!skb))
1119                                         err = -ENOBUFS;
1120                         }
1121                         if (!skb)
1122                                 goto error;
1123
1124                         /*
1125                          *      Fill in the control structures
1126                          */
1127                         skb->ip_summed = csummode;
1128                         skb->csum = 0;
1129                         skb_reserve(skb, hh_len);
1130
1131                         /*
1132                          *      Find where to start putting bytes.
1133                          */
1134                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1135                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1136                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1137                                                  fragheaderlen);
1138                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1139
1140                         if (fraggap) {
1141                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1142                                         skb_prev, maxfraglen,
1143                                         data + transhdrlen, fraggap);
1144                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1145                                                           skb->csum);
1146                                 data += fraggap;
1147                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1148                         }
1149
1150                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1151                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1152                                 err = -EFAULT;
1153                                 kfree_skb(skb);
1154                                 goto error;
1155                         }
1156
1157                         offset += copy;
1158                         length -= copy + transhdrlen;
1159                         transhdrlen = 0;
1160                         exthdrlen = 0;
1161                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1162
1163                         /* only the initial fragment is time stamped */
1164                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1165                         cork->tx_flags = 0;
1166                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1167                         tskey = 0;
1168                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1169
1170                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1171                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1172
1173                         /*
1174                          * Put the packet on the pending queue.
1175                          */
1176                         if (!skb->destructor) {
1177                                 skb->destructor = sock_wfree;
1178                                 skb->sk = sk;
1179                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1180                         }
1181                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1182                         continue;
1183                 }
1184
1185                 if (copy > length)
1186                         copy = length;
1187
1188                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1189                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1190                         unsigned int off;
1191
1192                         off = skb->len;
1193                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1194                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1195                                 __skb_trim(skb, off);
1196                                 err = -EFAULT;
1197                                 goto error;
1198                         }
1199                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1200                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1201
1202                         err = -ENOMEM;
1203                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1204                                 goto error;
1205
1206                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1207                                               pfrag->offset)) {
1208                                 err = -EMSGSIZE;
1209                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1210                                         goto error;
1211
1212                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1213                                                      pfrag->offset, 0);
1214                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1215                                 get_page(pfrag->page);
1216                         }
1217                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1218                         if (getfrag(from,
1219                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1220                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1221                                 goto error_efault;
1222
1223                         pfrag->offset += copy;
1224                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1225                         skb->len += copy;
1226                         skb->data_len += copy;
1227                         skb->truesize += copy;
1228                         wmem_alloc_delta += copy;
1229                 } else {
1230                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1231                         if (err < 0)
1232                                 goto error;
1233                 }
1234                 offset += copy;
1235                 length -= copy;
1236         }
1237
1238         if (wmem_alloc_delta)
1239                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1240         return 0;
1241
1242 error_efault:
1243         err = -EFAULT;
1244 error:
1245         if (uarg)
1246                 sock_zerocopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1247         cork->length -= length;
1248         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1249         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1250         return err;
1251 }
1252
1253 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1254                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1255 {
1256         struct ip_options_rcu *opt;
1257         struct rtable *rt;
1258
1259         rt = *rtp;
1260         if (unlikely(!rt))
1261                 return -EFAULT;
1262
1263         /*
1264          * setup for corking.
1265          */
1266         opt = ipc->opt;
1267         if (opt) {
1268                 if (!cork->opt) {
1269                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1270                                             sk->sk_allocation);
1271                         if (unlikely(!cork->opt))
1272                                 return -ENOBUFS;
1273                 }
1274                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1275                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1276                 cork->addr = ipc->addr;
1277         }
1278
1279         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1280                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1281
1282         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1283                 return -ENETUNREACH;
1284
1285         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1286
1287         cork->dst = &rt->dst;
1288         /* We stole this route, caller should not release it. */
1289         *rtp = NULL;
1290
1291         cork->length = 0;
1292         cork->ttl = ipc->ttl;
1293         cork->tos = ipc->tos;
1294         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1295         cork->priority = ipc->priority;
1296         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1297         cork->tx_flags = 0;
1298         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /*
1304  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1305  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1306  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1307  *      or non-page data.
1308  *
1309  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1310  *      this interface potentially.
1311  *
1312  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1313  */
1314 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1315                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1316                                int odd, struct sk_buff *skb),
1317                    void *from, int length, int transhdrlen,
1318                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1319                    unsigned int flags)
1320 {
1321         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1322         int err;
1323
1324         if (flags&MSG_PROBE)
1325                 return 0;
1326
1327         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1328                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1329                 if (err)
1330                         return err;
1331         } else {
1332                 transhdrlen = 0;
1333         }
1334
1335         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1336                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1337                                 from, length, transhdrlen, flags);
1338 }
1339
1340 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1341                        int offset, size_t size, int flags)
1342 {
1343         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1344         struct sk_buff *skb;
1345         struct rtable *rt;
1346         struct ip_options *opt = NULL;
1347         struct inet_cork *cork;
1348         int hh_len;
1349         int mtu;
1350         int len;
1351         int err;
1352         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1353
1354         if (inet->hdrincl)
1355                 return -EPERM;
1356
1357         if (flags&MSG_PROBE)
1358                 return 0;
1359
1360         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1361                 return -EINVAL;
1362
1363         cork = &inet->cork.base;
1364         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1365         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1366                 opt = cork->opt;
1367
1368         if (!(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG))
1369                 return -EOPNOTSUPP;
1370
1371         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1372         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1373
1374         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1375         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1376         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1377
1378         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1379                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1380                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1381                 return -EMSGSIZE;
1382         }
1383
1384         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1385         if (!skb)
1386                 return -EINVAL;
1387
1388         cork->length += size;
1389
1390         while (size > 0) {
1391                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1392                 len = mtu - skb->len;
1393                 if (len < size)
1394                         len = maxfraglen - skb->len;
1395
1396                 if (len <= 0) {
1397                         struct sk_buff *skb_prev;
1398                         int alloclen;
1399
1400                         skb_prev = skb;
1401                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1402
1403                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1404                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1405                         if (unlikely(!skb)) {
1406                                 err = -ENOBUFS;
1407                                 goto error;
1408                         }
1409
1410                         /*
1411                          *      Fill in the control structures
1412                          */
1413                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1414                         skb->csum = 0;
1415                         skb_reserve(skb, hh_len);
1416
1417                         /*
1418                          *      Find where to start putting bytes.
1419                          */
1420                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1421                         skb_reset_network_header(skb);
1422                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1423                                                  fragheaderlen);
1424                         if (fraggap) {
1425                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1426                                                                    maxfraglen,
1427                                                     skb_transport_header(skb),
1428                                                                    fraggap);
1429                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1430                                                           skb->csum);
1431                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1432                         }
1433
1434                         /*
1435                          * Put the packet on the pending queue.
1436                          */
1437                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1438                         continue;
1439                 }
1440
1441                 if (len > size)
1442                         len = size;
1443
1444                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1445                         err = -EMSGSIZE;
1446                         goto error;
1447                 }
1448
1449                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1450                         __wsum csum;
1451                         csum = csum_page(page, offset, len);
1452                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1453                 }
1454
1455                 skb->len += len;
1456                 skb->data_len += len;
1457                 skb->truesize += len;
1458                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1459                 offset += len;
1460                 size -= len;
1461         }
1462         return 0;
1463
1464 error:
1465         cork->length -= size;
1466         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1467         return err;
1468 }
1469
1470 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1471 {
1472         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1473         kfree(cork->opt);
1474         cork->opt = NULL;
1475         dst_release(cork->dst);
1476         cork->dst = NULL;
1477 }
1478
1479 /*
1480  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1481  *      and push them out.
1482  */
1483 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1484                               struct flowi4 *fl4,
1485                               struct sk_buff_head *queue,
1486                               struct inet_cork *cork)
1487 {
1488         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1489         struct sk_buff **tail_skb;
1490         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1491         struct net *net = sock_net(sk);
1492         struct ip_options *opt = NULL;
1493         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1494         struct iphdr *iph;
1495         __be16 df = 0;
1496         __u8 ttl;
1497
1498         skb = __skb_dequeue(queue);
1499         if (!skb)
1500                 goto out;
1501         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1502
1503         /* move skb->data to ip header from ext header */
1504         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1505                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1506         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1507                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1508                 *tail_skb = tmp_skb;
1509                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1510                 skb->len += tmp_skb->len;
1511                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1512                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1513                 tmp_skb->destructor = NULL;
1514                 tmp_skb->sk = NULL;
1515         }
1516
1517         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1518          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1519          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1520          */
1521         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1522
1523         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1524          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1525          * locally. */
1526         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1527             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1528             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1529              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1530                 df = htons(IP_DF);
1531
1532         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1533                 opt = cork->opt;
1534
1535         if (cork->ttl != 0)
1536                 ttl = cork->ttl;
1537         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1538                 ttl = inet->mc_ttl;
1539         else
1540                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1541
1542         iph = ip_hdr(skb);
1543         iph->version = 4;
1544         iph->ihl = 5;
1545         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1546         iph->frag_off = df;
1547         iph->ttl = ttl;
1548         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1549         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1550         ip_select_ident(net, skb, sk);
1551
1552         if (opt) {
1553                 iph->ihl += opt->optlen >> 2;
1554                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1555         }
1556
1557         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1558         skb->mark = cork->mark;
1559         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1560         /*
1561          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1562          * on dst refcount
1563          */
1564         cork->dst = NULL;
1565         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1566
1567         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1568                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1569                         skb_transport_header(skb))->type);
1570
1571         ip_cork_release(cork);
1572 out:
1573         return skb;
1574 }
1575
1576 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1577 {
1578         int err;
1579
1580         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1581         if (err) {
1582                 if (err > 0)
1583                         err = net_xmit_errno(err);
1584                 if (err)
1585                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1586         }
1587
1588         return err;
1589 }
1590
1591 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1592 {
1593         struct sk_buff *skb;
1594
1595         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1596         if (!skb)
1597                 return 0;
1598
1599         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1600         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1601 }
1602
1603 /*
1604  *      Throw away all pending data on the socket.
1605  */
1606 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1607                                       struct sk_buff_head *queue,
1608                                       struct inet_cork *cork)
1609 {
1610         struct sk_buff *skb;
1611
1612         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1613                 kfree_skb(skb);
1614
1615         ip_cork_release(cork);
1616 }
1617
1618 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1619 {
1620         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1621 }
1622
1623 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1624                             struct flowi4 *fl4,
1625                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1626                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1627                             void *from, int length, int transhdrlen,
1628                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1629                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1630 {
1631         struct sk_buff_head queue;
1632         int err;
1633
1634         if (flags & MSG_PROBE)
1635                 return NULL;
1636
1637         __skb_queue_head_init(&queue);
1638
1639         cork->flags = 0;
1640         cork->addr = 0;
1641         cork->opt = NULL;
1642         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1643         if (err)
1644                 return ERR_PTR(err);
1645
1646         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1647                                &current->task_frag, getfrag,
1648                                from, length, transhdrlen, flags);
1649         if (err) {
1650                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1651                 return ERR_PTR(err);
1652         }
1653
1654         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1655 }
1656
1657 /*
1658  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1659  */
1660 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1661                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1662 {
1663         __wsum csum;
1664
1665         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1666         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1667         return 0;
1668 }
1669
1670 /*
1671  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1672  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1673  */
1674 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1675                            const struct ip_options *sopt,
1676                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1677                            const struct ip_reply_arg *arg,
1678                            unsigned int len, u64 transmit_time)
1679 {
1680         struct ip_options_data replyopts;
1681         struct ipcm_cookie ipc;
1682         struct flowi4 fl4;
1683         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1684         struct net *net = sock_net(sk);
1685         struct sk_buff *nskb;
1686         int err;
1687         int oif;
1688
1689         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1690                 return;
1691
1692         ipcm_init(&ipc);
1693         ipc.addr = daddr;
1694         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1695
1696         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1697                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1698
1699                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1700                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1701         }
1702
1703         oif = arg->bound_dev_if;
1704         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1705                 oif = skb->skb_iif;
1706
1707         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1708                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1709                            RT_TOS(arg->tos),
1710                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1711                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1712                            daddr, saddr,
1713                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1714                            arg->uid);
1715         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi_common(&fl4));
1716         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1717         if (IS_ERR(rt))
1718                 return;
1719
1720         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1721
1722         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1723         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1724         sk->sk_sndbuf = READ_ONCE(sysctl_wmem_default);
1725         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1726         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1727                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1728         if (unlikely(err)) {
1729                 ip_flush_pending_frames(sk);
1730                 goto out;
1731         }
1732
1733         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1734         if (nskb) {
1735                 if (arg->csumoffset >= 0)
1736                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1737                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1738                                                                 arg->csum));
1739                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1740                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1741         }
1742 out:
1743         ip_rt_put(rt);
1744 }
1745
1746 void __init ip_init(void)
1747 {
1748         ip_rt_init();
1749         inet_initpeers();
1750
1751 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1752         igmp_mc_init();
1753 #endif
1754 }