net/ipv4/ip_output.c

   1 /*
   2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   4  *              interface as the means of communication with the user level.
   5  *
   6  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   7  *
   8  * Authors:     Ross Biro
   9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  10  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  11  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  12  *              Richard Underwood
  13  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  14  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  15  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  16  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  17  *
  18  *      See ip_input.c for original log
  19  *
  20  *      Fixes:
  21  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  22  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  23  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  24  *                                      no route is found.
  25  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  26  *                                      (in case if packet not accepted by
  27  *                                      output firewall rules)
  28  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  29  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  30  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  31  *                                      some redundant tests.
  32  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  33  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  34  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  35  *                                      for decreased register pressure on x86
  36  *                                      and more readibility.
  37  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  38  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  39  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  40  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  41  *                                      datagrams.
  42  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  43  */
  44
  45 #include <linux/uaccess.h>
  46 #include <linux/module.h>
  47 #include <linux/types.h>
  48 #include <linux/kernel.h>
  49 #include <linux/mm.h>
  50 #include <linux/string.h>
  51 #include <linux/errno.h>
  52 #include <linux/highmem.h>
  53 #include <linux/slab.h>
  54
  55 #include <linux/socket.h>
  56 #include <linux/sockios.h>
  57 #include <linux/in.h>
  58 #include <linux/inet.h>
  59 #include <linux/netdevice.h>
  60 #include <linux/etherdevice.h>
  61 #include <linux/proc_fs.h>
  62 #include <linux/stat.h>
  63 #include <linux/init.h>
  64
  65 #include <net/snmp.h>
  66 #include <net/ip.h>
  67 #include <net/protocol.h>
  68 #include <net/route.h>
  69 #include <net/xfrm.h>
  70 #include <linux/skbuff.h>
  71 #include <net/sock.h>
  72 #include <net/arp.h>
  73 #include <net/icmp.h>
  74 #include <net/checksum.h>
  75 #include <net/inetpeer.h>
  76 #include <net/inet_ecn.h>
  77 #include <net/lwtunnel.h>
  78 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  79 #include <linux/igmp.h>
  80 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  81 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  82 #include <linux/netlink.h>
  83 #include <linux/tcp.h>
  84
  85 static int
  86 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  87             unsigned int mtu,
  88             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  89
  90 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  91 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  92 {
  93         iph->check = 0;
  94         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  95 }
  96 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  97
  98 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  99 {
 100         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 101
 102         iph->tot_len = htons(skb->len);
 103         ip_send_check(iph);
 104
 105         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 106          * skb to its handler for processing
 107          */
 108         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 109         if (unlikely(!skb))
 110                 return 0;
 111
 112         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 113
 114         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 115                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 116                        dst_output);
 117 }
 118
 119 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 120 {
 121         int err;
 122
 123         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 124         if (likely(err == 1))
 125                 err = dst_output(net, sk, skb);
 126
 127         return err;
 128 }
 129 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 130
 131 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 132 {
 133         int ttl = inet->uc_ttl;
 134
 135         if (ttl < 0)
 136                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 137         return ttl;
 138 }
 139
 140 /*
 141  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 142  *
 143  */
 144 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 145                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt)
 146 {
 147         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 148         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 149         struct net *net = sock_net(sk);
 150         struct iphdr *iph;
 151
 152         /* Build the IP header. */
 153         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 154         skb_reset_network_header(skb);
 155         iph = ip_hdr(skb);
 156         iph->version  = 4;
 157         iph->ihl      = 5;
 158         iph->tos      = inet->tos;
 159         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 160         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 161         iph->saddr    = saddr;
 162         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 163         /* Do not bother generating IPID for small packets (eg SYNACK) */
 164         if (skb->len <= IPV4_MIN_MTU || ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 165                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 166                 iph->id = 0;
 167         } else {
 168                 iph->frag_off = 0;
 169                 /* TCP packets here are SYNACK with fat IPv4/TCP options.
 170                  * Avoid using the hashed IP ident generator.
 171                  */
 172                 if (sk->sk_protocol == IPPROTO_TCP)
 173                         iph->id = (__force __be16)prandom_u32();
 174                 else
 175                         __ip_select_ident(net, iph, 1);
 176         }
 177
 178         if (opt && opt->opt.optlen) {
 179                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 180                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 181         }
 182
 183         skb->priority = sk->sk_priority;
 184         if (!skb->mark)
 185                 skb->mark = sk->sk_mark;
 186
 187         /* Send it out. */
 188         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 189 }
 190 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 191
 192 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 193 {
 194         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 195         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 196         struct net_device *dev = dst->dev;
 197         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 198         struct neighbour *neigh;
 199         u32 nexthop;
 200
 201         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 202                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 203         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 204                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 205
 206         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 207         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 208                 struct sk_buff *skb2;
 209
 210                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 211                 if (!skb2) {
 212                         kfree_skb(skb);
 213                         return -ENOMEM;
 214                 }
 215                 if (skb->sk)
 216                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 217                 consume_skb(skb);
 218                 skb = skb2;
 219         }
 220
 221         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 222                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 223
 224                 if (res != LWTUNNEL_XMIT_CONTINUE)
 225                         return res;
 226         }
 227
 228         rcu_read_lock_bh();
 229         nexthop = (__force u32) rt_nexthop(rt, ip_hdr(skb)->daddr);
 230         neigh = __ipv4_neigh_lookup_noref(dev, nexthop);
 231         if (unlikely(!neigh))
 232                 neigh = __neigh_create(&arp_tbl, &nexthop, dev, false);
 233         if (!IS_ERR(neigh)) {
 234                 int res;
 235
 236                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 237                 res = neigh_output(neigh, skb);
 238
 239                 rcu_read_unlock_bh();
 240                 return res;
 241         }
 242         rcu_read_unlock_bh();
 243
 244         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 245                             __func__);
 246         kfree_skb(skb);
 247         return -EINVAL;
 248 }
 249
 250 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 251                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 252 {
 253         netdev_features_t features;
 254         struct sk_buff *segs;
 255         int ret = 0;
 256
 257         /* common case: seglen is <= mtu
 258          */
 259         if (skb_gso_validate_mtu(skb, mtu))
 260                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 261
 262         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 263          *
 264          * This can happen in several cases:
 265          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 266          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 267          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 268          *    stack.
 269          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 270          *    interface with a smaller MTU.
 271          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 272          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 273          *    insufficent MTU.
 274          */
 275         features = netif_skb_features(skb);
 276         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_SGO_CB_OFFSET);
 277         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 278         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 279                 kfree_skb(skb);
 280                 return -ENOMEM;
 281         }
 282
 283         consume_skb(skb);
 284
 285         do {
 286                 struct sk_buff *nskb = segs->next;
 287                 int err;
 288
 289                 segs->next = NULL;
 290                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 291
 292                 if (err && ret == 0)
 293                         ret = err;
 294                 segs = nskb;
 295         } while (segs);
 296
 297         return ret;
 298 }
 299
 300 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 301 {
 302         unsigned int mtu;
 303         int ret;
 304
 305         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 306         if (ret) {
 307                 kfree_skb(skb);
 308                 return ret;
 309         }
 310
 311 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 312         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 313         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 314                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 315                 return dst_output(net, sk, skb);
 316         }
 317 #endif
 318         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 319         if (skb_is_gso(skb))
 320                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 321
 322         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 323                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 324
 325         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 326 }
 327
 328 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 329                                struct sk_buff *skb)
 330 {
 331         int ret;
 332
 333         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 334         if (ret) {
 335                 kfree_skb(skb);
 336                 return ret;
 337         }
 338
 339         return dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 340 }
 341
 342 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 343 {
 344         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 345         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 346
 347         /*
 348          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 349          */
 350         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 351
 352         skb->dev = dev;
 353         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 354
 355         /*
 356          *      Multicasts are looped back for other local users
 357          */
 358
 359         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 360                 if (sk_mc_loop(sk)
 361 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 362                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 363                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 364                    by ip_mr_input in any case.
 365                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 366                    to local recipients.
 367
 368                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 369                  */
 370                     &&
 371                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 372                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 373 #endif
 374                    ) {
 375                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 376                         if (newskb)
 377                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 378                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 379                                         ip_mc_finish_output);
 380                 }
 381
 382                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 383
 384                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 385                         kfree_skb(skb);
 386                         return 0;
 387                 }
 388         }
 389
 390         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 391                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 392                 if (newskb)
 393                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 394                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 395                                 ip_mc_finish_output);
 396         }
 397
 398         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 399                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 400                             ip_finish_output,
 401                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 402 }
 403
 404 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 405 {
 406         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
 407
 408         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 409
 410         skb->dev = dev;
 411         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 412
 413         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 414                             net, sk, skb, NULL, dev,
 415                             ip_finish_output,
 416                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 417 }
 418
 419 /*
 420  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 421  * Equivalent to :
 422  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 423  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 424  */
 425 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 426 {
 427         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 428                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 429
 430         iph->saddr = fl4->saddr;
 431         iph->daddr = fl4->daddr;
 432 }
 433
 434 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 435 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 436 {
 437         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 438         struct net *net = sock_net(sk);
 439         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 440         struct flowi4 *fl4;
 441         struct rtable *rt;
 442         struct iphdr *iph;
 443         int res;
 444
 445         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 446          * f.e. by something like SCTP.
 447          */
 448         rcu_read_lock();
 449         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 450         fl4 = &fl->u.ip4;
 451         rt = skb_rtable(skb);
 452         if (rt)
 453                 goto packet_routed;
 454
 455         /* Make sure we can route this packet. */
 456         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 457         if (!rt) {
 458                 __be32 daddr;
 459
 460                 /* Use correct destination address if we have options. */
 461                 daddr = inet->inet_daddr;
 462                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 463                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 464
 465                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 466                  * keep trying until route appears or the connection times
 467                  * itself out.
 468                  */
 469                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 470                                            daddr, inet->inet_saddr,
 471                                            inet->inet_dport,
 472                                            inet->inet_sport,
 473                                            sk->sk_protocol,
 474                                            RT_CONN_FLAGS(sk),
 475                                            sk->sk_bound_dev_if);
 476                 if (IS_ERR(rt))
 477                         goto no_route;
 478                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 479         }
 480         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 481
 482 packet_routed:
 483         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 484                 goto no_route;
 485
 486         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 487         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 488         skb_reset_network_header(skb);
 489         iph = ip_hdr(skb);
 490         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (inet->tos & 0xff));
 491         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 492                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 493         else
 494                 iph->frag_off = 0;
 495         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 496         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 497         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 498
 499         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 500
 501         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 502                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 503                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 504         }
 505
 506         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 507                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 508
 509         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 510         skb->priority = sk->sk_priority;
 511         skb->mark = sk->sk_mark;
 512
 513         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 514         rcu_read_unlock();
 515         return res;
 516
 517 no_route:
 518         rcu_read_unlock();
 519         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 520         kfree_skb(skb);
 521         return -EHOSTUNREACH;
 522 }
 523 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 524
 525 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 526 {
 527         to->pkt_type = from->pkt_type;
 528         to->priority = from->priority;
 529         to->protocol = from->protocol;
 530         to->skb_iif = from->skb_iif;
 531         skb_dst_drop(to);
 532         skb_dst_copy(to, from);
 533         to->dev = from->dev;
 534         to->mark = from->mark;
 535
 536         skb_copy_hash(to, from);
 537
 538         /* Copy the flags to each fragment. */
 539         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 540
 541 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 542         to->tc_index = from->tc_index;
 543 #endif
 544         nf_copy(to, from);
 545 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 546         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 547 #endif
 548         skb_copy_secmark(to, from);
 549 }
 550
 551 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 552                        unsigned int mtu,
 553                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 554 {
 555         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 556
 557         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 558                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 559
 560         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 561                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 562                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 563                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 564                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 565                           htonl(mtu));
 566                 kfree_skb(skb);
 567                 return -EMSGSIZE;
 568         }
 569
 570         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 571 }
 572
 573 /*
 574  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 575  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 576  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 577  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 578  */
 579
 580 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 581                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 582 {
 583         struct iphdr *iph;
 584         int ptr;
 585         struct sk_buff *skb2;
 586         unsigned int mtu, hlen, left, len, ll_rs;
 587         int offset;
 588         __be16 not_last_frag;
 589         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 590         int err = 0;
 591
 592         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 593         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 594             (err = skb_checksum_help(skb)))
 595                 goto fail;
 596
 597         /*
 598          *      Point into the IP datagram header.
 599          */
 600
 601         iph = ip_hdr(skb);
 602
 603         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 604         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 605                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 606
 607         /*
 608          *      Setup starting values.
 609          */
 610
 611         hlen = iph->ihl * 4;
 612         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 613         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 614         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 615
 616         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 617          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 618          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 619          *
 620          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 621          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 622          */
 623         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 624                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 625                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 626
 627                 if (first_len - hlen > mtu ||
 628                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 629                     ip_is_fragment(iph) ||
 630                     skb_cloned(skb) ||
 631                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 632                         goto slow_path;
 633
 634                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 635                         /* Correct geometry. */
 636                         if (frag->len > mtu ||
 637                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 638                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 639                                 goto slow_path_clean;
 640
 641                         /* Partially cloned skb? */
 642                         if (skb_shared(frag))
 643                                 goto slow_path_clean;
 644
 645                         BUG_ON(frag->sk);
 646                         if (skb->sk) {
 647                                 frag->sk = skb->sk;
 648                                 frag->destructor = sock_wfree;
 649                         }
 650                         skb->truesize -= frag->truesize;
 651                 }
 652
 653                 /* Everything is OK. Generate! */
 654
 655                 err = 0;
 656                 offset = 0;
 657                 frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 658                 skb_frag_list_init(skb);
 659                 skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 660                 skb->len = first_len;
 661                 iph->tot_len = htons(first_len);
 662                 iph->frag_off = htons(IP_MF);
 663                 ip_send_check(iph);
 664
 665                 for (;;) {
 666                         /* Prepare header of the next frame,
 667                          * before previous one went down. */
 668                         if (frag) {
 669                                 frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 670                                 skb_reset_transport_header(frag);
 671                                 __skb_push(frag, hlen);
 672                                 skb_reset_network_header(frag);
 673                                 memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 674                                 iph = ip_hdr(frag);
 675                                 iph->tot_len = htons(frag->len);
 676                                 ip_copy_metadata(frag, skb);
 677                                 if (offset == 0)
 678                                         ip_options_fragment(frag);
 679                                 offset += skb->len - hlen;
 680                                 iph->frag_off = htons(offset>>3);
 681                                 if (frag->next)
 682                                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 683                                 /* Ready, complete checksum */
 684                                 ip_send_check(iph);
 685                         }
 686
 687                         err = output(net, sk, skb);
 688
 689                         if (!err)
 690                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 691                         if (err || !frag)
 692                                 break;
 693
 694                         skb = frag;
 695                         frag = skb->next;
 696                         skb->next = NULL;
 697                 }
 698
 699                 if (err == 0) {
 700                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 701                         return 0;
 702                 }
 703
 704                 while (frag) {
 705                         skb = frag->next;
 706                         kfree_skb(frag);
 707                         frag = skb;
 708                 }
 709                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 710                 return err;
 711
 712 slow_path_clean:
 713                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 714                         if (frag2 == frag)
 715                                 break;
 716                         frag2->sk = NULL;
 717                         frag2->destructor = NULL;
 718                         skb->truesize += frag2->truesize;
 719                 }
 720         }
 721
 722 slow_path:
 723         iph = ip_hdr(skb);
 724
 725         left = skb->len - hlen;         /* Space per frame */
 726         ptr = hlen;             /* Where to start from */
 727
 728         /*
 729          *      Fragment the datagram.
 730          */
 731
 732         offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 733         not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 734
 735         /*
 736          *      Keep copying data until we run out.
 737          */
 738
 739         while (left > 0) {
 740                 len = left;
 741                 /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 742                 if (len > mtu)
 743                         len = mtu;
 744                 /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 745                    then align the next start on an eight byte boundary */
 746                 if (len < left) {
 747                         len &= ~7;
 748                 }
 749
 750                 /* Allocate buffer */
 751                 skb2 = alloc_skb(len + hlen + ll_rs, GFP_ATOMIC);
 752                 if (!skb2) {
 753                         err = -ENOMEM;
 754                         goto fail;
 755                 }
 756
 757                 /*
 758                  *      Set up data on packet
 759                  */
 760
 761                 ip_copy_metadata(skb2, skb);
 762                 skb_reserve(skb2, ll_rs);
 763                 skb_put(skb2, len + hlen);
 764                 skb_reset_network_header(skb2);
 765                 skb2->transport_header = skb2->network_header + hlen;
 766
 767                 /*
 768                  *      Charge the memory for the fragment to any owner
 769                  *      it might possess
 770                  */
 771
 772                 if (skb->sk)
 773                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 774
 775                 /*
 776                  *      Copy the packet header into the new buffer.
 777                  */
 778
 779                 skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), hlen);
 780
 781                 /*
 782                  *      Copy a block of the IP datagram.
 783                  */
 784                 if (skb_copy_bits(skb, ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 785                         BUG();
 786                 left -= len;
 787
 788                 /*
 789                  *      Fill in the new header fields.
 790                  */
 791                 iph = ip_hdr(skb2);
 792                 iph->frag_off = htons((offset >> 3));
 793
 794                 if (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU)
 795                         iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 796
 797                 /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 798                  * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 799                  * options are already fixed) and make it ONCE
 800                  * on the initial skb, so that all the following fragments
 801                  * will inherit fixed options.
 802                  */
 803                 if (offset == 0)
 804                         ip_options_fragment(skb);
 805
 806                 /*
 807                  *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 808                  *                 last fragment then keep MF on each bit
 809                  */
 810                 if (left > 0 || not_last_frag)
 811                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 812                 ptr += len;
 813                 offset += len;
 814
 815                 /*
 816                  *      Put this fragment into the sending queue.
 817                  */
 818                 iph->tot_len = htons(len + hlen);
 819
 820                 ip_send_check(iph);
 821
 822                 err = output(net, sk, skb2);
 823                 if (err)
 824                         goto fail;
 825
 826                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 827         }
 828         consume_skb(skb);
 829         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 830         return err;
 831
 832 fail:
 833         kfree_skb(skb);
 834         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 835         return err;
 836 }
 837 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 838
 839 int
 840 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 841 {
 842         struct msghdr *msg = from;
 843
 844         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 845                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 846                         return -EFAULT;
 847         } else {
 848                 __wsum csum = 0;
 849                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 850                         return -EFAULT;
 851                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 852         }
 853         return 0;
 854 }
 855 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 856
 857 static inline __wsum
 858 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 859 {
 860         char *kaddr;
 861         __wsum csum;
 862         kaddr = kmap(page);
 863         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 864         kunmap(page);
 865         return csum;
 866 }
 867
 868 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 869                             struct flowi4 *fl4,
 870                             struct sk_buff_head *queue,
 871                             struct inet_cork *cork,
 872                             struct page_frag *pfrag,
 873                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 874                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 875                             void *from, int length, int transhdrlen,
 876                             unsigned int flags)
 877 {
 878         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 879         struct sk_buff *skb;
 880
 881         struct ip_options *opt = cork->opt;
 882         int hh_len;
 883         int exthdrlen;
 884         int mtu;
 885         int copy;
 886         int err;
 887         int offset = 0;
 888         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 889         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 890         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 891         u32 tskey = 0;
 892
 893         skb = skb_peek_tail(queue);
 894
 895         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 896         mtu = cork->fragsize;
 897         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 898             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 899                 tskey = sk->sk_tskey++;
 900
 901         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 902
 903         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 904         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 905         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
 906
 907         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 908                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 909                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 910                 return -EMSGSIZE;
 911         }
 912
 913         /*
 914          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
 915          * it won't be fragmented in the future.
 916          */
 917         if (transhdrlen &&
 918             length + fragheaderlen <= mtu &&
 919             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
 920             !(flags & MSG_MORE) &&
 921             !exthdrlen)
 922                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
 923
 924         cork->length += length;
 925
 926         /* So, what's going on in the loop below?
 927          *
 928          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
 929          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
 930          * adding appropriate IP header.
 931          */
 932
 933         if (!skb)
 934                 goto alloc_new_skb;
 935
 936         while (length > 0) {
 937                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
 938                 copy = mtu - skb->len;
 939                 if (copy < length)
 940                         copy = maxfraglen - skb->len;
 941                 if (copy <= 0) {
 942                         char *data;
 943                         unsigned int datalen;
 944                         unsigned int fraglen;
 945                         unsigned int fraggap;
 946                         unsigned int alloclen;
 947                         struct sk_buff *skb_prev;
 948 alloc_new_skb:
 949                         skb_prev = skb;
 950                         if (skb_prev)
 951                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
 952                         else
 953                                 fraggap = 0;
 954
 955                         /*
 956                          * If remaining data exceeds the mtu,
 957                          * we know we need more fragment(s).
 958                          */
 959                         datalen = length + fraggap;
 960                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
 961                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
 962                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
 963
 964                         if ((flags & MSG_MORE) &&
 965                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
 966                                 alloclen = mtu;
 967                         else
 968                                 alloclen = fraglen;
 969
 970                         alloclen += exthdrlen;
 971
 972                         /* The last fragment gets additional space at tail.
 973                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
 974                          * because we have no idea what fragment will be
 975                          * the last.
 976                          */
 977                         if (datalen == length + fraggap)
 978                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
 979
 980                         if (transhdrlen) {
 981                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
 982                                                 alloclen + hh_len + 15,
 983                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
 984                         } else {
 985                                 skb = NULL;
 986                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) <=
 987                                     2 * sk->sk_sndbuf)
 988                                         skb = sock_wmalloc(sk,
 989                                                            alloclen + hh_len + 15, 1,
 990                                                            sk->sk_allocation);
 991                                 if (unlikely(!skb))
 992                                         err = -ENOBUFS;
 993                         }
 994                         if (!skb)
 995                                 goto error;
 996
 997                         /*
 998                          *      Fill in the control structures
 999                          */
1000                         skb->ip_summed = csummode;
1001                         skb->csum = 0;
1002                         skb_reserve(skb, hh_len);
1003
1004                         /* only the initial fragment is time stamped */
1005                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1006                         cork->tx_flags = 0;
1007                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1008                         tskey = 0;
1009
1010                         /*
1011                          *      Find where to start putting bytes.
1012                          */
1013                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen);
1014                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1015                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1016                                                  fragheaderlen);
1017                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1018
1019                         if (fraggap) {
1020                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1021                                         skb_prev, maxfraglen,
1022                                         data + transhdrlen, fraggap, 0);
1023                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1024                                                           skb->csum);
1025                                 data += fraggap;
1026                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1027                         }
1028
1029                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap;
1030                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1031                                 err = -EFAULT;
1032                                 kfree_skb(skb);
1033                                 goto error;
1034                         }
1035
1036                         offset += copy;
1037                         length -= datalen - fraggap;
1038                         transhdrlen = 0;
1039                         exthdrlen = 0;
1040                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1041
1042                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1043                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1044
1045                         /*
1046                          * Put the packet on the pending queue.
1047                          */
1048                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1049                         continue;
1050                 }
1051
1052                 if (copy > length)
1053                         copy = length;
1054
1055                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1056                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1057                         unsigned int off;
1058
1059                         off = skb->len;
1060                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1061                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1062                                 __skb_trim(skb, off);
1063                                 err = -EFAULT;
1064                                 goto error;
1065                         }
1066                 } else {
1067                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1068
1069                         err = -ENOMEM;
1070                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1071                                 goto error;
1072
1073                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1074                                               pfrag->offset)) {
1075                                 err = -EMSGSIZE;
1076                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1077                                         goto error;
1078
1079                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1080                                                      pfrag->offset, 0);
1081                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1082                                 get_page(pfrag->page);
1083                         }
1084                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1085                         if (getfrag(from,
1086                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1087                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1088                                 goto error_efault;
1089
1090                         pfrag->offset += copy;
1091                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1092                         skb->len += copy;
1093                         skb->data_len += copy;
1094                         skb->truesize += copy;
1095                         refcount_add(copy, &sk->sk_wmem_alloc);
1096                 }
1097                 offset += copy;
1098                 length -= copy;
1099         }
1100
1101         return 0;
1102
1103 error_efault:
1104         err = -EFAULT;
1105 error:
1106         cork->length -= length;
1107         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1108         return err;
1109 }
1110
1111 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1112                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1113 {
1114         struct ip_options_rcu *opt;
1115         struct rtable *rt;
1116
1117         /*
1118          * setup for corking.
1119          */
1120         opt = ipc->opt;
1121         if (opt) {
1122                 if (!cork->opt) {
1123                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1124                                             sk->sk_allocation);
1125                         if (unlikely(!cork->opt))
1126                                 return -ENOBUFS;
1127                 }
1128                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1129                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1130                 cork->addr = ipc->addr;
1131         }
1132         rt = *rtp;
1133         if (unlikely(!rt))
1134                 return -EFAULT;
1135
1136         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1137                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1138
1139         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1140                 return -ENETUNREACH;
1141
1142         cork->dst = &rt->dst;
1143         /* We stole this route, caller should not release it. */
1144         *rtp = NULL;
1145
1146         cork->length = 0;
1147         cork->ttl = ipc->ttl;
1148         cork->tos = ipc->tos;
1149         cork->priority = ipc->priority;
1150         cork->tx_flags = ipc->tx_flags;
1151
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 /*
1156  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1157  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1158  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1159  *      or non-page data.
1160  *
1161  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1162  *      this interface potentially.
1163  *
1164  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1165  */
1166 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1167                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1168                                int odd, struct sk_buff *skb),
1169                    void *from, int length, int transhdrlen,
1170                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1171                    unsigned int flags)
1172 {
1173         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1174         int err;
1175
1176         if (flags&MSG_PROBE)
1177                 return 0;
1178
1179         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1180                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1181                 if (err)
1182                         return err;
1183         } else {
1184                 transhdrlen = 0;
1185         }
1186
1187         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1188                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1189                                 from, length, transhdrlen, flags);
1190 }
1191
1192 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1193                        int offset, size_t size, int flags)
1194 {
1195         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1196         struct sk_buff *skb;
1197         struct rtable *rt;
1198         struct ip_options *opt = NULL;
1199         struct inet_cork *cork;
1200         int hh_len;
1201         int mtu;
1202         int len;
1203         int err;
1204         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1205
1206         if (inet->hdrincl)
1207                 return -EPERM;
1208
1209         if (flags&MSG_PROBE)
1210                 return 0;
1211
1212         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1213                 return -EINVAL;
1214
1215         cork = &inet->cork.base;
1216         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1217         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1218                 opt = cork->opt;
1219
1220         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1221                 return -EOPNOTSUPP;
1222
1223         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1224         mtu = cork->fragsize;
1225
1226         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1227         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1228         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1229
1230         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1231                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1232                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1233                 return -EMSGSIZE;
1234         }
1235
1236         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1237         if (!skb)
1238                 return -EINVAL;
1239
1240         cork->length += size;
1241
1242         while (size > 0) {
1243                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1244                 len = mtu - skb->len;
1245                 if (len < size)
1246                         len = maxfraglen - skb->len;
1247
1248                 if (len <= 0) {
1249                         struct sk_buff *skb_prev;
1250                         int alloclen;
1251
1252                         skb_prev = skb;
1253                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1254
1255                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1256                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1257                         if (unlikely(!skb)) {
1258                                 err = -ENOBUFS;
1259                                 goto error;
1260                         }
1261
1262                         /*
1263                          *      Fill in the control structures
1264                          */
1265                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1266                         skb->csum = 0;
1267                         skb_reserve(skb, hh_len);
1268
1269                         /*
1270                          *      Find where to start putting bytes.
1271                          */
1272                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1273                         skb_reset_network_header(skb);
1274                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1275                                                  fragheaderlen);
1276                         if (fraggap) {
1277                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1278                                                                    maxfraglen,
1279                                                     skb_transport_header(skb),
1280                                                                    fraggap, 0);
1281                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1282                                                           skb->csum);
1283                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1284                         }
1285
1286                         /*
1287                          * Put the packet on the pending queue.
1288                          */
1289                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1290                         continue;
1291                 }
1292
1293                 if (len > size)
1294                         len = size;
1295
1296                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1297                         err = -EMSGSIZE;
1298                         goto error;
1299                 }
1300
1301                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1302                         __wsum csum;
1303                         csum = csum_page(page, offset, len);
1304                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1305                 }
1306
1307                 skb->len += len;
1308                 skb->data_len += len;
1309                 skb->truesize += len;
1310                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1311                 offset += len;
1312                 size -= len;
1313         }
1314         return 0;
1315
1316 error:
1317         cork->length -= size;
1318         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1319         return err;
1320 }
1321
1322 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1323 {
1324         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1325         kfree(cork->opt);
1326         cork->opt = NULL;
1327         dst_release(cork->dst);
1328         cork->dst = NULL;
1329 }
1330
1331 /*
1332  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1333  *      and push them out.
1334  */
1335 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1336                               struct flowi4 *fl4,
1337                               struct sk_buff_head *queue,
1338                               struct inet_cork *cork)
1339 {
1340         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1341         struct sk_buff **tail_skb;
1342         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1343         struct net *net = sock_net(sk);
1344         struct ip_options *opt = NULL;
1345         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1346         struct iphdr *iph;
1347         __be16 df = 0;
1348         __u8 ttl;
1349
1350         skb = __skb_dequeue(queue);
1351         if (!skb)
1352                 goto out;
1353         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1354
1355         /* move skb->data to ip header from ext header */
1356         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1357                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1358         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1359                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1360                 *tail_skb = tmp_skb;
1361                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1362                 skb->len += tmp_skb->len;
1363                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1364                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1365                 tmp_skb->destructor = NULL;
1366                 tmp_skb->sk = NULL;
1367         }
1368
1369         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1370          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1371          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1372          */
1373         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1374
1375         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1376          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1377          * locally. */
1378         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1379             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1380             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1381              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1382                 df = htons(IP_DF);
1383
1384         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1385                 opt = cork->opt;
1386
1387         if (cork->ttl != 0)
1388                 ttl = cork->ttl;
1389         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1390                 ttl = inet->mc_ttl;
1391         else
1392                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1393
1394         iph = ip_hdr(skb);
1395         iph->version = 4;
1396         iph->ihl = 5;
1397         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1398         iph->frag_off = df;
1399         iph->ttl = ttl;
1400         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1401         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1402         ip_select_ident(net, skb, sk);
1403
1404         if (opt) {
1405                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1406                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1407         }
1408
1409         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1410         skb->mark = sk->sk_mark;
1411         /*
1412          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1413          * on dst refcount
1414          */
1415         cork->dst = NULL;
1416         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1417
1418         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
1419                 u8 icmp_type;
1420
1421                 /* For such sockets, transhdrlen is zero when do ip_append_data(),
1422                  * so icmphdr does not in skb linear region and can not get icmp_type
1423                  * by icmp_hdr(skb)->type.
1424                  */
1425                 if (sk->sk_type == SOCK_RAW && !inet_sk(sk)->hdrincl)
1426                         icmp_type = fl4->fl4_icmp_type;
1427                 else
1428                         icmp_type = icmp_hdr(skb)->type;
1429                 icmp_out_count(net, icmp_type);
1430         }
1431
1432         ip_cork_release(cork);
1433 out:
1434         return skb;
1435 }
1436
1437 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1438 {
1439         int err;
1440
1441         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1442         if (err) {
1443                 if (err > 0)
1444                         err = net_xmit_errno(err);
1445                 if (err)
1446                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1447         }
1448
1449         return err;
1450 }
1451
1452 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1453 {
1454         struct sk_buff *skb;
1455
1456         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1457         if (!skb)
1458                 return 0;
1459
1460         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1461         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1462 }
1463
1464 /*
1465  *      Throw away all pending data on the socket.
1466  */
1467 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1468                                       struct sk_buff_head *queue,
1469                                       struct inet_cork *cork)
1470 {
1471         struct sk_buff *skb;
1472
1473         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1474                 kfree_skb(skb);
1475
1476         ip_cork_release(cork);
1477 }
1478
1479 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1480 {
1481         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1482 }
1483
1484 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1485                             struct flowi4 *fl4,
1486                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1487                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1488                             void *from, int length, int transhdrlen,
1489                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1490                             unsigned int flags)
1491 {
1492         struct inet_cork cork;
1493         struct sk_buff_head queue;
1494         int err;
1495
1496         if (flags & MSG_PROBE)
1497                 return NULL;
1498
1499         __skb_queue_head_init(&queue);
1500
1501         cork.flags = 0;
1502         cork.addr = 0;
1503         cork.opt = NULL;
1504         err = ip_setup_cork(sk, &cork, ipc, rtp);
1505         if (err)
1506                 return ERR_PTR(err);
1507
1508         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, &cork,
1509                                &current->task_frag, getfrag,
1510                                from, length, transhdrlen, flags);
1511         if (err) {
1512                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, &cork);
1513                 return ERR_PTR(err);
1514         }
1515
1516         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, &cork);
1517 }
1518
1519 /*
1520  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1521  */
1522 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1523                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1524 {
1525         __wsum csum;
1526
1527         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len, 0);
1528         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1529         return 0;
1530 }
1531
1532 /*
1533  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1534  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1535  */
1536 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1537                            const struct ip_options *sopt,
1538                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1539                            const struct ip_reply_arg *arg,
1540                            unsigned int len)
1541 {
1542         struct ip_options_data replyopts;
1543         struct ipcm_cookie ipc;
1544         struct flowi4 fl4;
1545         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1546         struct net *net = sock_net(sk);
1547         struct sk_buff *nskb;
1548         int err;
1549         int oif;
1550
1551         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1552                 return;
1553
1554         ipc.addr = daddr;
1555         ipc.opt = NULL;
1556         ipc.tx_flags = 0;
1557         ipc.ttl = 0;
1558         ipc.tos = -1;
1559
1560         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1561                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1562
1563                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1564                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1565         }
1566
1567         oif = arg->bound_dev_if;
1568         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1569                 oif = skb->skb_iif;
1570
1571         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1572                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark),
1573                            RT_TOS(arg->tos),
1574                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1575                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1576                            daddr, saddr,
1577                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1578                            arg->uid);
1579         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1580         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1581         if (IS_ERR(rt))
1582                 return;
1583
1584         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1585
1586         sk->sk_priority = skb->priority;
1587         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1588         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1589         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1590         sk->sk_mark = fl4.flowi4_mark;
1591         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1592                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1593         if (unlikely(err)) {
1594                 ip_flush_pending_frames(sk);
1595                 goto out;
1596         }
1597
1598         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1599         if (nskb) {
1600                 if (arg->csumoffset >= 0)
1601                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1602                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1603                                                                 arg->csum));
1604                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1605                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1606         }
1607 out:
1608         ip_rt_put(rt);
1609 }
1610
1611 void __init ip_init(void)
1612 {
1613         ip_rt_init();
1614         inet_initpeers();
1615
1616 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1617         igmp_mc_init();
1618 #endif
1619 }