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 {
 148         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 149         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 150         struct net *net = sock_net(sk);
 151         struct iphdr *iph;
 152
 153         /* Build the IP header. */
 154         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 155         skb_reset_network_header(skb);
 156         iph = ip_hdr(skb);
 157         iph->version  = 4;
 158         iph->ihl      = 5;
 159         iph->tos      = inet->tos;
 160         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 161         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 162         iph->saddr    = saddr;
 163         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 164         /* Do not bother generating IPID for small packets (eg SYNACK) */
 165         if (skb->len <= IPV4_MIN_MTU || ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 166                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 167                 iph->id = 0;
 168         } else {
 169                 iph->frag_off = 0;
 170                 /* TCP packets here are SYNACK with fat IPv4/TCP options.
 171                  * Avoid using the hashed IP ident generator.
 172                  */
 173                 if (sk->sk_protocol == IPPROTO_TCP)
 174                         iph->id = (__force __be16)prandom_u32();
 175                 else
 176                         __ip_select_ident(net, iph, 1);
 177         }
 178
 179         if (opt && opt->opt.optlen) {
 180                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 181                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 182         }
 183
 184         skb->priority = sk->sk_priority;
 185         if (!skb->mark)
 186                 skb->mark = sk->sk_mark;
 187
 188         /* Send it out. */
 189         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 192
 193 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 194 {
 195         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 196         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 197         struct net_device *dev = dst->dev;
 198         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 199         struct neighbour *neigh;
 200         bool is_v6gw = false;
 201
 202         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 203                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 204         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 205                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 206
 207         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 208         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 209                 struct sk_buff *skb2;
 210
 211                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 212                 if (!skb2) {
 213                         kfree_skb(skb);
 214                         return -ENOMEM;
 215                 }
 216                 if (skb->sk)
 217                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 218                 consume_skb(skb);
 219                 skb = skb2;
 220         }
 221
 222         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 223                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 224
 225                 if (res != LWTUNNEL_XMIT_CONTINUE)
 226                         return res;
 227         }
 228
 229         rcu_read_lock_bh();
 230         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 231         if (!IS_ERR(neigh)) {
 232                 int res;
 233
 234                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 235                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 236                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 237                 rcu_read_unlock_bh();
 238                 return res;
 239         }
 240         rcu_read_unlock_bh();
 241
 242         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 243                             __func__);
 244         kfree_skb(skb);
 245         return -EINVAL;
 246 }
 247
 248 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 249                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 250 {
 251         netdev_features_t features;
 252         struct sk_buff *segs;
 253         int ret = 0;
 254
 255         /* common case: seglen is <= mtu
 256          */
 257         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 258                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 259
 260         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 261          *
 262          * This can happen in several cases:
 263          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 264          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 265          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 266          *    stack.
 267          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 268          *    interface with a smaller MTU.
 269          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 270          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 271          *    insufficent MTU.
 272          */
 273         features = netif_skb_features(skb);
 274         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_SGO_CB_OFFSET);
 275         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 276         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 277                 kfree_skb(skb);
 278                 return -ENOMEM;
 279         }
 280
 281         consume_skb(skb);
 282
 283         do {
 284                 struct sk_buff *nskb = segs->next;
 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                 segs = nskb;
 293         } while (segs);
 294
 295         return ret;
 296 }
 297
 298 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 299 {
 300         unsigned int mtu;
 301
 302 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 303         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 304         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 305                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 306                 return dst_output(net, sk, skb);
 307         }
 308 #endif
 309         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 310         if (skb_is_gso(skb))
 311                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 312
 313         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 314                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 315
 316         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 317 }
 318
 319 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 320 {
 321         int ret;
 322
 323         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 324         switch (ret) {
 325         case NET_XMIT_SUCCESS:
 326                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 327         case NET_XMIT_CN:
 328                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 329         default:
 330                 kfree_skb(skb);
 331                 return ret;
 332         }
 333 }
 334
 335 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 336                                struct sk_buff *skb)
 337 {
 338         struct rtable *new_rt;
 339         bool do_cn = false;
 340         int ret, err;
 341
 342         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 343         switch (ret) {
 344         case NET_XMIT_CN:
 345                 do_cn = true;
 346                 /* fall through */
 347         case NET_XMIT_SUCCESS:
 348                 break;
 349         default:
 350                 kfree_skb(skb);
 351                 return ret;
 352         }
 353
 354         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 355          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 356          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 357          */
 358         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 359         if (new_rt) {
 360                 new_rt->rt_iif = 0;
 361                 skb_dst_drop(skb);
 362                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 363         }
 364
 365         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 366         return (do_cn && err) ? ret : err;
 367 }
 368
 369 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 370 {
 371         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 372         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 373
 374         /*
 375          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 376          */
 377         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 378
 379         skb->dev = dev;
 380         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 381
 382         /*
 383          *      Multicasts are looped back for other local users
 384          */
 385
 386         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 387                 if (sk_mc_loop(sk)
 388 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 389                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 390                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 391                    by ip_mr_input in any case.
 392                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 393                    to local recipients.
 394
 395                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 396                  */
 397                     &&
 398                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 399                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 400 #endif
 401                    ) {
 402                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 403                         if (newskb)
 404                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 405                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 406                                         ip_mc_finish_output);
 407                 }
 408
 409                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 410
 411                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 412                         kfree_skb(skb);
 413                         return 0;
 414                 }
 415         }
 416
 417         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 418                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 419                 if (newskb)
 420                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 421                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 422                                 ip_mc_finish_output);
 423         }
 424
 425         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 426                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 427                             ip_finish_output,
 428                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 429 }
 430
 431 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 432 {
 433         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
 434
 435         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 436
 437         skb->dev = dev;
 438         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 439
 440         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 441                             net, sk, skb, NULL, dev,
 442                             ip_finish_output,
 443                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 444 }
 445
 446 /*
 447  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 448  * Equivalent to :
 449  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 450  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 451  */
 452 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 453 {
 454         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 455                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 456
 457         iph->saddr = fl4->saddr;
 458         iph->daddr = fl4->daddr;
 459 }
 460
 461 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 462 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 463                     __u8 tos)
 464 {
 465         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 466         struct net *net = sock_net(sk);
 467         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 468         struct flowi4 *fl4;
 469         struct rtable *rt;
 470         struct iphdr *iph;
 471         int res;
 472
 473         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 474          * f.e. by something like SCTP.
 475          */
 476         rcu_read_lock();
 477         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 478         fl4 = &fl->u.ip4;
 479         rt = skb_rtable(skb);
 480         if (rt)
 481                 goto packet_routed;
 482
 483         /* Make sure we can route this packet. */
 484         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 485         if (!rt) {
 486                 __be32 daddr;
 487
 488                 /* Use correct destination address if we have options. */
 489                 daddr = inet->inet_daddr;
 490                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 491                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 492
 493                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 494                  * keep trying until route appears or the connection times
 495                  * itself out.
 496                  */
 497                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 498                                            daddr, inet->inet_saddr,
 499                                            inet->inet_dport,
 500                                            inet->inet_sport,
 501                                            sk->sk_protocol,
 502                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 503                                            sk->sk_bound_dev_if);
 504                 if (IS_ERR(rt))
 505                         goto no_route;
 506                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 507         }
 508         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 509
 510 packet_routed:
 511         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 512                 goto no_route;
 513
 514         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 515         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 516         skb_reset_network_header(skb);
 517         iph = ip_hdr(skb);
 518         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 519         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 520                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 521         else
 522                 iph->frag_off = 0;
 523         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 524         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 525         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 526
 527         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 528
 529         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 530                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 531                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 532         }
 533
 534         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 535                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 536
 537         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 538         skb->priority = sk->sk_priority;
 539         skb->mark = sk->sk_mark;
 540
 541         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 542         rcu_read_unlock();
 543         return res;
 544
 545 no_route:
 546         rcu_read_unlock();
 547         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 548         kfree_skb(skb);
 549         return -EHOSTUNREACH;
 550 }
 551 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 552
 553 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 554 {
 555         to->pkt_type = from->pkt_type;
 556         to->priority = from->priority;
 557         to->protocol = from->protocol;
 558         to->skb_iif = from->skb_iif;
 559         skb_dst_drop(to);
 560         skb_dst_copy(to, from);
 561         to->dev = from->dev;
 562         to->mark = from->mark;
 563
 564         skb_copy_hash(to, from);
 565
 566 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 567         to->tc_index = from->tc_index;
 568 #endif
 569         nf_copy(to, from);
 570         skb_ext_copy(to, from);
 571 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 572         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 573 #endif
 574         skb_copy_secmark(to, from);
 575 }
 576
 577 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 578                        unsigned int mtu,
 579                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 580 {
 581         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 582
 583         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 584                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 585
 586         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 587                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 588                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 589                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 590                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 591                           htonl(mtu));
 592                 kfree_skb(skb);
 593                 return -EMSGSIZE;
 594         }
 595
 596         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 597 }
 598
 599 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 600                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 601 {
 602         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 603
 604         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 605         skb_frag_list_init(skb);
 606
 607         iter->offset = 0;
 608         iter->iph = iph;
 609         iter->hlen = hlen;
 610
 611         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 612         skb->len = first_len;
 613         iph->tot_len = htons(first_len);
 614         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 615         ip_send_check(iph);
 616 }
 617 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 618
 619 static void ip_fraglist_ipcb_prepare(struct sk_buff *skb,
 620                                      struct ip_fraglist_iter *iter)
 621 {
 622         struct sk_buff *to = iter->frag;
 623
 624         /* Copy the flags to each fragment. */
 625         IPCB(to)->flags = IPCB(skb)->flags;
 626
 627         if (iter->offset == 0)
 628                 ip_options_fragment(to);
 629 }
 630
 631 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 632 {
 633         unsigned int hlen = iter->hlen;
 634         struct iphdr *iph = iter->iph;
 635         struct sk_buff *frag;
 636
 637         frag = iter->frag;
 638         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 639         skb_reset_transport_header(frag);
 640         __skb_push(frag, hlen);
 641         skb_reset_network_header(frag);
 642         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 643         iter->iph = ip_hdr(frag);
 644         iph = iter->iph;
 645         iph->tot_len = htons(frag->len);
 646         ip_copy_metadata(frag, skb);
 647         iter->offset += skb->len - hlen;
 648         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 649         if (frag->next)
 650                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 651         /* Ready, complete checksum */
 652         ip_send_check(iph);
 653 }
 654 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 655
 656 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 657                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 658                   struct ip_frag_state *state)
 659 {
 660         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 661
 662         state->DF = DF;
 663         state->hlen = hlen;
 664         state->ll_rs = ll_rs;
 665         state->mtu = mtu;
 666
 667         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 668         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 669
 670         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 671         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 672 }
 673 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 674
 675 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 676                          bool first_frag, struct ip_frag_state *state)
 677 {
 678         /* Copy the flags to each fragment. */
 679         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 680
 681         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 682          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 683          * options are already fixed) and make it ONCE
 684          * on the initial skb, so that all the following fragments
 685          * will inherit fixed options.
 686          */
 687         if (first_frag)
 688                 ip_options_fragment(from);
 689 }
 690
 691 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 692 {
 693         unsigned int len = state->left;
 694         struct sk_buff *skb2;
 695         struct iphdr *iph;
 696
 697         len = state->left;
 698         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 699         if (len > state->mtu)
 700                 len = state->mtu;
 701         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 702            then align the next start on an eight byte boundary */
 703         if (len < state->left)  {
 704                 len &= ~7;
 705         }
 706
 707         /* Allocate buffer */
 708         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 709         if (!skb2)
 710                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 711
 712         /*
 713          *      Set up data on packet
 714          */
 715
 716         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 717         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 718         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 719         skb_reset_network_header(skb2);
 720         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 721
 722         /*
 723          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 724          *      it might possess
 725          */
 726
 727         if (skb->sk)
 728                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 729
 730         /*
 731          *      Copy the packet header into the new buffer.
 732          */
 733
 734         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 735
 736         /*
 737          *      Copy a block of the IP datagram.
 738          */
 739         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 740                 BUG();
 741         state->left -= len;
 742
 743         /*
 744          *      Fill in the new header fields.
 745          */
 746         iph = ip_hdr(skb2);
 747         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 748         if (state->DF)
 749                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 750
 751         /*
 752          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 753          *                 last fragment then keep MF on each bit
 754          */
 755         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 756                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 757         state->ptr += len;
 758         state->offset += len;
 759
 760         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 761
 762         ip_send_check(iph);
 763
 764         return skb2;
 765 }
 766 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 767
 768 /*
 769  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 770  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 771  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 772  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 773  */
 774
 775 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 776                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 777 {
 778         struct iphdr *iph;
 779         struct sk_buff *skb2;
 780         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 781         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 782         struct ip_fraglist_iter iter;
 783         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 784         struct ip_frag_state state;
 785         int err = 0;
 786
 787         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 788         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 789             (err = skb_checksum_help(skb)))
 790                 goto fail;
 791
 792         /*
 793          *      Point into the IP datagram header.
 794          */
 795
 796         iph = ip_hdr(skb);
 797
 798         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 799         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 800                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 801
 802         /*
 803          *      Setup starting values.
 804          */
 805
 806         hlen = iph->ihl * 4;
 807         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 808         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 809         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 810
 811         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 812          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 813          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 814          *
 815          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 816          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 817          */
 818         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 819                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 820                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 821
 822                 if (first_len - hlen > mtu ||
 823                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 824                     ip_is_fragment(iph) ||
 825                     skb_cloned(skb) ||
 826                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 827                         goto slow_path;
 828
 829                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 830                         /* Correct geometry. */
 831                         if (frag->len > mtu ||
 832                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 833                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 834                                 goto slow_path_clean;
 835
 836                         /* Partially cloned skb? */
 837                         if (skb_shared(frag))
 838                                 goto slow_path_clean;
 839
 840                         BUG_ON(frag->sk);
 841                         if (skb->sk) {
 842                                 frag->sk = skb->sk;
 843                                 frag->destructor = sock_wfree;
 844                         }
 845                         skb->truesize -= frag->truesize;
 846                 }
 847
 848                 /* Everything is OK. Generate! */
 849                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 850
 851                 for (;;) {
 852                         /* Prepare header of the next frame,
 853                          * before previous one went down. */
 854                         if (iter.frag) {
 855                                 ip_fraglist_ipcb_prepare(skb, &iter);
 856                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 857                         }
 858
 859                         skb->tstamp = tstamp;
 860                         err = output(net, sk, skb);
 861
 862                         if (!err)
 863                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 864                         if (err || !iter.frag)
 865                                 break;
 866
 867                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 868                 }
 869
 870                 if (err == 0) {
 871                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 872                         return 0;
 873                 }
 874
 875                 kfree_skb_list(iter.frag);
 876
 877                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 878                 return err;
 879
 880 slow_path_clean:
 881                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 882                         if (frag2 == frag)
 883                                 break;
 884                         frag2->sk = NULL;
 885                         frag2->destructor = NULL;
 886                         skb->truesize += frag2->truesize;
 887                 }
 888         }
 889
 890 slow_path:
 891         /*
 892          *      Fragment the datagram.
 893          */
 894
 895         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 896                      &state);
 897
 898         /*
 899          *      Keep copying data until we run out.
 900          */
 901
 902         while (state.left > 0) {
 903                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 904
 905                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 906                 if (IS_ERR(skb2)) {
 907                         err = PTR_ERR(skb2);
 908                         goto fail;
 909                 }
 910                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag, &state);
 911
 912                 /*
 913                  *      Put this fragment into the sending queue.
 914                  */
 915                 skb2->tstamp = tstamp;
 916                 err = output(net, sk, skb2);
 917                 if (err)
 918                         goto fail;
 919
 920                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 921         }
 922         consume_skb(skb);
 923         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 924         return err;
 925
 926 fail:
 927         kfree_skb(skb);
 928         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 929         return err;
 930 }
 931 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 932
 933 int
 934 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 935 {
 936         struct msghdr *msg = from;
 937
 938         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 939                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 940                         return -EFAULT;
 941         } else {
 942                 __wsum csum = 0;
 943                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 944                         return -EFAULT;
 945                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 946         }
 947         return 0;
 948 }
 949 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 950
 951 static inline __wsum
 952 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 953 {
 954         char *kaddr;
 955         __wsum csum;
 956         kaddr = kmap(page);
 957         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 958         kunmap(page);
 959         return csum;
 960 }
 961
 962 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 963                             struct flowi4 *fl4,
 964                             struct sk_buff_head *queue,
 965                             struct inet_cork *cork,
 966                             struct page_frag *pfrag,
 967                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 968                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 969                             void *from, int length, int transhdrlen,
 970                             unsigned int flags)
 971 {
 972         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 973         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 974         struct sk_buff *skb;
 975
 976         struct ip_options *opt = cork->opt;
 977         int hh_len;
 978         int exthdrlen;
 979         int mtu;
 980         int copy;
 981         int err;
 982         int offset = 0;
 983         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 984         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 985         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 986         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 987         bool paged, extra_uref = false;
 988         u32 tskey = 0;
 989
 990         skb = skb_peek_tail(queue);
 991
 992         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 993         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 994         paged = !!cork->gso_size;
 995
 996         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 997             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 998                 tskey = sk->sk_tskey++;
 999
1000         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1001
1002         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1003         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1004         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1005
1006         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1007                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1008                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1009                 return -EMSGSIZE;
1010         }
1011
1012         /*
1013          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1014          * it won't be fragmented in the future.
1015          */
1016         if (transhdrlen &&
1017             length + fragheaderlen <= mtu &&
1018             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1019             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1020             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1021                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1022
1023         if (flags & MSG_ZEROCOPY && length && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1024                 uarg = sock_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1025                 if (!uarg)
1026                         return -ENOBUFS;
1027                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1028                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1029                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1030                         paged = true;
1031                 } else {
1032                         uarg->zerocopy = 0;
1033                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1034                 }
1035         }
1036
1037         cork->length += length;
1038
1039         /* So, what's going on in the loop below?
1040          *
1041          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1042          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1043          * adding appropriate IP header.
1044          */
1045
1046         if (!skb)
1047                 goto alloc_new_skb;
1048
1049         while (length > 0) {
1050                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1051                 copy = mtu - skb->len;
1052                 if (copy < length)
1053                         copy = maxfraglen - skb->len;
1054                 if (copy <= 0) {
1055                         char *data;
1056                         unsigned int datalen;
1057                         unsigned int fraglen;
1058                         unsigned int fraggap;
1059                         unsigned int alloclen, alloc_extra;
1060                         unsigned int pagedlen;
1061                         struct sk_buff *skb_prev;
1062 alloc_new_skb:
1063                         skb_prev = skb;
1064                         if (skb_prev)
1065                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1066                         else
1067                                 fraggap = 0;
1068
1069                         /*
1070                          * If remaining data exceeds the mtu,
1071                          * we know we need more fragment(s).
1072                          */
1073                         datalen = length + fraggap;
1074                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1075                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1076                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1077                         pagedlen = 0;
1078
1079                         alloc_extra = hh_len + 15;
1080                         alloc_extra += exthdrlen;
1081
1082                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1083                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1084                          * because we have no idea what fragment will be
1085                          * the last.
1086                          */
1087                         if (datalen == length + fraggap)
1088                                 alloc_extra += rt->dst.trailer_len;
1089
1090                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1091                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1092                                 alloclen = mtu;
1093                         else if (!paged &&
1094                                  (fraglen + alloc_extra < SKB_MAX_ALLOC ||
1095                                   !(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG)))
1096                                 alloclen = fraglen;
1097                         else {
1098                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
1099                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
1100                         }
1101
1102                         alloclen += alloc_extra;
1103
1104                         if (transhdrlen) {
1105                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, alloclen,
1106                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1107                         } else {
1108                                 skb = NULL;
1109                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1110                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1111                                         skb = alloc_skb(alloclen,
1112                                                         sk->sk_allocation);
1113                                 if (unlikely(!skb))
1114                                         err = -ENOBUFS;
1115                         }
1116                         if (!skb)
1117                                 goto error;
1118
1119                         /*
1120                          *      Fill in the control structures
1121                          */
1122                         skb->ip_summed = csummode;
1123                         skb->csum = 0;
1124                         skb_reserve(skb, hh_len);
1125
1126                         /*
1127                          *      Find where to start putting bytes.
1128                          */
1129                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1130                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1131                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1132                                                  fragheaderlen);
1133                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1134
1135                         if (fraggap) {
1136                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1137                                         skb_prev, maxfraglen,
1138                                         data + transhdrlen, fraggap, 0);
1139                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1140                                                           skb->csum);
1141                                 data += fraggap;
1142                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1143                         }
1144
1145                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1146                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1147                                 err = -EFAULT;
1148                                 kfree_skb(skb);
1149                                 goto error;
1150                         }
1151
1152                         offset += copy;
1153                         length -= copy + transhdrlen;
1154                         transhdrlen = 0;
1155                         exthdrlen = 0;
1156                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1157
1158                         /* only the initial fragment is time stamped */
1159                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1160                         cork->tx_flags = 0;
1161                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1162                         tskey = 0;
1163                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1164
1165                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1166                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1167
1168                         /*
1169                          * Put the packet on the pending queue.
1170                          */
1171                         if (!skb->destructor) {
1172                                 skb->destructor = sock_wfree;
1173                                 skb->sk = sk;
1174                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1175                         }
1176                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1177                         continue;
1178                 }
1179
1180                 if (copy > length)
1181                         copy = length;
1182
1183                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1184                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1185                         unsigned int off;
1186
1187                         off = skb->len;
1188                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1189                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1190                                 __skb_trim(skb, off);
1191                                 err = -EFAULT;
1192                                 goto error;
1193                         }
1194                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1195                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1196
1197                         err = -ENOMEM;
1198                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1199                                 goto error;
1200
1201                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1202                                               pfrag->offset)) {
1203                                 err = -EMSGSIZE;
1204                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1205                                         goto error;
1206
1207                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1208                                                      pfrag->offset, 0);
1209                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1210                                 get_page(pfrag->page);
1211                         }
1212                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1213                         if (getfrag(from,
1214                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1215                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1216                                 goto error_efault;
1217
1218                         pfrag->offset += copy;
1219                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1220                         skb->len += copy;
1221                         skb->data_len += copy;
1222                         skb->truesize += copy;
1223                         wmem_alloc_delta += copy;
1224                 } else {
1225                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1226                         if (err < 0)
1227                                 goto error;
1228                 }
1229                 offset += copy;
1230                 length -= copy;
1231         }
1232
1233         if (wmem_alloc_delta)
1234                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1235         return 0;
1236
1237 error_efault:
1238         err = -EFAULT;
1239 error:
1240         if (uarg)
1241                 sock_zerocopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1242         cork->length -= length;
1243         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1244         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1245         return err;
1246 }
1247
1248 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1249                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1250 {
1251         struct ip_options_rcu *opt;
1252         struct rtable *rt;
1253
1254         rt = *rtp;
1255         if (unlikely(!rt))
1256                 return -EFAULT;
1257
1258         /*
1259          * setup for corking.
1260          */
1261         opt = ipc->opt;
1262         if (opt) {
1263                 if (!cork->opt) {
1264                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1265                                             sk->sk_allocation);
1266                         if (unlikely(!cork->opt))
1267                                 return -ENOBUFS;
1268                 }
1269                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1270                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1271                 cork->addr = ipc->addr;
1272         }
1273
1274         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1275                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1276
1277         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1278                 return -ENETUNREACH;
1279
1280         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1281
1282         cork->dst = &rt->dst;
1283         /* We stole this route, caller should not release it. */
1284         *rtp = NULL;
1285
1286         cork->length = 0;
1287         cork->ttl = ipc->ttl;
1288         cork->tos = ipc->tos;
1289         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1290         cork->priority = ipc->priority;
1291         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1292         cork->tx_flags = 0;
1293         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1294
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 /*
1299  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1300  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1301  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1302  *      or non-page data.
1303  *
1304  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1305  *      this interface potentially.
1306  *
1307  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1308  */
1309 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1310                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1311                                int odd, struct sk_buff *skb),
1312                    void *from, int length, int transhdrlen,
1313                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1314                    unsigned int flags)
1315 {
1316         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1317         int err;
1318
1319         if (flags&MSG_PROBE)
1320                 return 0;
1321
1322         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1323                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1324                 if (err)
1325                         return err;
1326         } else {
1327                 transhdrlen = 0;
1328         }
1329
1330         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1331                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1332                                 from, length, transhdrlen, flags);
1333 }
1334
1335 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1336                        int offset, size_t size, int flags)
1337 {
1338         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1339         struct sk_buff *skb;
1340         struct rtable *rt;
1341         struct ip_options *opt = NULL;
1342         struct inet_cork *cork;
1343         int hh_len;
1344         int mtu;
1345         int len;
1346         int err;
1347         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1348
1349         if (inet->hdrincl)
1350                 return -EPERM;
1351
1352         if (flags&MSG_PROBE)
1353                 return 0;
1354
1355         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1356                 return -EINVAL;
1357
1358         cork = &inet->cork.base;
1359         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1360         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1361                 opt = cork->opt;
1362
1363         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1364                 return -EOPNOTSUPP;
1365
1366         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1367         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1368
1369         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1370         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1371         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1372
1373         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1374                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1375                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1376                 return -EMSGSIZE;
1377         }
1378
1379         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1380         if (!skb)
1381                 return -EINVAL;
1382
1383         cork->length += size;
1384
1385         while (size > 0) {
1386                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1387                 len = mtu - skb->len;
1388                 if (len < size)
1389                         len = maxfraglen - skb->len;
1390
1391                 if (len <= 0) {
1392                         struct sk_buff *skb_prev;
1393                         int alloclen;
1394
1395                         skb_prev = skb;
1396                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1397
1398                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1399                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1400                         if (unlikely(!skb)) {
1401                                 err = -ENOBUFS;
1402                                 goto error;
1403                         }
1404
1405                         /*
1406                          *      Fill in the control structures
1407                          */
1408                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1409                         skb->csum = 0;
1410                         skb_reserve(skb, hh_len);
1411
1412                         /*
1413                          *      Find where to start putting bytes.
1414                          */
1415                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1416                         skb_reset_network_header(skb);
1417                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1418                                                  fragheaderlen);
1419                         if (fraggap) {
1420                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1421                                                                    maxfraglen,
1422                                                     skb_transport_header(skb),
1423                                                                    fraggap, 0);
1424                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1425                                                           skb->csum);
1426                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1427                         }
1428
1429                         /*
1430                          * Put the packet on the pending queue.
1431                          */
1432                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1433                         continue;
1434                 }
1435
1436                 if (len > size)
1437                         len = size;
1438
1439                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1440                         err = -EMSGSIZE;
1441                         goto error;
1442                 }
1443
1444                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1445                         __wsum csum;
1446                         csum = csum_page(page, offset, len);
1447                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1448                 }
1449
1450                 skb->len += len;
1451                 skb->data_len += len;
1452                 skb->truesize += len;
1453                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1454                 offset += len;
1455                 size -= len;
1456         }
1457         return 0;
1458
1459 error:
1460         cork->length -= size;
1461         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1462         return err;
1463 }
1464
1465 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1466 {
1467         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1468         kfree(cork->opt);
1469         cork->opt = NULL;
1470         dst_release(cork->dst);
1471         cork->dst = NULL;
1472 }
1473
1474 /*
1475  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1476  *      and push them out.
1477  */
1478 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1479                               struct flowi4 *fl4,
1480                               struct sk_buff_head *queue,
1481                               struct inet_cork *cork)
1482 {
1483         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1484         struct sk_buff **tail_skb;
1485         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1486         struct net *net = sock_net(sk);
1487         struct ip_options *opt = NULL;
1488         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1489         struct iphdr *iph;
1490         __be16 df = 0;
1491         __u8 ttl;
1492
1493         skb = __skb_dequeue(queue);
1494         if (!skb)
1495                 goto out;
1496         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1497
1498         /* move skb->data to ip header from ext header */
1499         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1500                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1501         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1502                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1503                 *tail_skb = tmp_skb;
1504                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1505                 skb->len += tmp_skb->len;
1506                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1507                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1508                 tmp_skb->destructor = NULL;
1509                 tmp_skb->sk = NULL;
1510         }
1511
1512         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1513          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1514          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1515          */
1516         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1517
1518         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1519          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1520          * locally. */
1521         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1522             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1523             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1524              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1525                 df = htons(IP_DF);
1526
1527         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1528                 opt = cork->opt;
1529
1530         if (cork->ttl != 0)
1531                 ttl = cork->ttl;
1532         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1533                 ttl = inet->mc_ttl;
1534         else
1535                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1536
1537         iph = ip_hdr(skb);
1538         iph->version = 4;
1539         iph->ihl = 5;
1540         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1541         iph->frag_off = df;
1542         iph->ttl = ttl;
1543         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1544         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1545         ip_select_ident(net, skb, sk);
1546
1547         if (opt) {
1548                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1549                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1550         }
1551
1552         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1553         skb->mark = cork->mark;
1554         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1555         /*
1556          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1557          * on dst refcount
1558          */
1559         cork->dst = NULL;
1560         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1561
1562         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
1563                 u8 icmp_type;
1564
1565                 /* For such sockets, transhdrlen is zero when do ip_append_data(),
1566                  * so icmphdr does not in skb linear region and can not get icmp_type
1567                  * by icmp_hdr(skb)->type.
1568                  */
1569                 if (sk->sk_type == SOCK_RAW && !inet_sk(sk)->hdrincl)
1570                         icmp_type = fl4->fl4_icmp_type;
1571                 else
1572                         icmp_type = icmp_hdr(skb)->type;
1573                 icmp_out_count(net, icmp_type);
1574         }
1575
1576         ip_cork_release(cork);
1577 out:
1578         return skb;
1579 }
1580
1581 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1582 {
1583         int err;
1584
1585         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1586         if (err) {
1587                 if (err > 0)
1588                         err = net_xmit_errno(err);
1589                 if (err)
1590                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1591         }
1592
1593         return err;
1594 }
1595
1596 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1597 {
1598         struct sk_buff *skb;
1599
1600         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1601         if (!skb)
1602                 return 0;
1603
1604         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1605         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1606 }
1607
1608 /*
1609  *      Throw away all pending data on the socket.
1610  */
1611 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1612                                       struct sk_buff_head *queue,
1613                                       struct inet_cork *cork)
1614 {
1615         struct sk_buff *skb;
1616
1617         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1618                 kfree_skb(skb);
1619
1620         ip_cork_release(cork);
1621 }
1622
1623 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1624 {
1625         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1626 }
1627
1628 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1629                             struct flowi4 *fl4,
1630                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1631                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1632                             void *from, int length, int transhdrlen,
1633                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1634                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1635 {
1636         struct sk_buff_head queue;
1637         int err;
1638
1639         if (flags & MSG_PROBE)
1640                 return NULL;
1641
1642         __skb_queue_head_init(&queue);
1643
1644         cork->flags = 0;
1645         cork->addr = 0;
1646         cork->opt = NULL;
1647         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1648         if (err)
1649                 return ERR_PTR(err);
1650
1651         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1652                                &current->task_frag, getfrag,
1653                                from, length, transhdrlen, flags);
1654         if (err) {
1655                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1656                 return ERR_PTR(err);
1657         }
1658
1659         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1660 }
1661
1662 /*
1663  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1664  */
1665 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1666                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1667 {
1668         __wsum csum;
1669
1670         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len, 0);
1671         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1672         return 0;
1673 }
1674
1675 /*
1676  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1677  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1678  */
1679 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1680                            const struct ip_options *sopt,
1681                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1682                            const struct ip_reply_arg *arg,
1683                            unsigned int len, u64 transmit_time)
1684 {
1685         struct ip_options_data replyopts;
1686         struct ipcm_cookie ipc;
1687         struct flowi4 fl4;
1688         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1689         struct net *net = sock_net(sk);
1690         struct sk_buff *nskb;
1691         int err;
1692         int oif;
1693
1694         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1695                 return;
1696
1697         ipcm_init(&ipc);
1698         ipc.addr = daddr;
1699         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1700
1701         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1702                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1703
1704                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1705                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1706         }
1707
1708         oif = arg->bound_dev_if;
1709         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1710                 oif = skb->skb_iif;
1711
1712         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1713                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1714                            RT_TOS(arg->tos),
1715                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1716                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1717                            daddr, saddr,
1718                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1719                            arg->uid);
1720         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1721         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1722         if (IS_ERR(rt))
1723                 return;
1724
1725         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1726
1727         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1728         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1729         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1730         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1731         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1732                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1733         if (unlikely(err)) {
1734                 ip_flush_pending_frames(sk);
1735                 goto out;
1736         }
1737
1738         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1739         if (nskb) {
1740                 if (arg->csumoffset >= 0)
1741                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1742                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1743                                                                 arg->csum));
1744                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1745                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1746         }
1747 out:
1748         ip_rt_put(rt);
1749 }
1750
1751 void __init ip_init(void)
1752 {
1753         ip_rt_init();
1754         inet_initpeers();
1755
1756 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1757         igmp_mc_init();
1758 #endif
1759 }