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/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         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 164                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 165                 iph->id = 0;
 166         } else {
 167                 iph->frag_off = 0;
 168                 __ip_select_ident(net, iph, 1);
 169         }
 170
 171         if (opt && opt->opt.optlen) {
 172                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 173                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 174         }
 175
 176         skb->priority = sk->sk_priority;
 177         if (!skb->mark)
 178                 skb->mark = sk->sk_mark;
 179
 180         /* Send it out. */
 181         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 182 }
 183 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 184
 185 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 186 {
 187         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 188         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 189         struct net_device *dev = dst->dev;
 190         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 191         struct neighbour *neigh;
 192         bool is_v6gw = false;
 193
 194         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 195                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 196         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 197                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 198
 199         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 200         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 201                 struct sk_buff *skb2;
 202
 203                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 204                 if (!skb2) {
 205                         kfree_skb(skb);
 206                         return -ENOMEM;
 207                 }
 208                 if (skb->sk)
 209                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 210                 consume_skb(skb);
 211                 skb = skb2;
 212         }
 213
 214         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 215                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 216
 217                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 218                         return res;
 219         }
 220
 221         rcu_read_lock_bh();
 222         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 223         if (!IS_ERR(neigh)) {
 224                 int res;
 225
 226                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 227                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 228                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 229                 rcu_read_unlock_bh();
 230                 return res;
 231         }
 232         rcu_read_unlock_bh();
 233
 234         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 235                             __func__);
 236         kfree_skb(skb);
 237         return -EINVAL;
 238 }
 239
 240 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 241                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 242 {
 243         struct sk_buff *segs, *nskb;
 244         netdev_features_t features;
 245         int ret = 0;
 246
 247         /* common case: seglen is <= mtu
 248          */
 249         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 250                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 251
 252         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 253          *
 254          * This can happen in several cases:
 255          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 256          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 257          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 258          *    stack.
 259          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 260          *    interface with a smaller MTU.
 261          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 262          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 263          *    insufficent MTU.
 264          */
 265         features = netif_skb_features(skb);
 266         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 267         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 268         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 269                 kfree_skb(skb);
 270                 return -ENOMEM;
 271         }
 272
 273         consume_skb(skb);
 274
 275         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 276                 int err;
 277
 278                 skb_mark_not_on_list(segs);
 279                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 280
 281                 if (err && ret == 0)
 282                         ret = err;
 283         }
 284
 285         return ret;
 286 }
 287
 288 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 289 {
 290         unsigned int mtu;
 291
 292 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 293         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 294         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 295                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 296                 return dst_output(net, sk, skb);
 297         }
 298 #endif
 299         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 300         if (skb_is_gso(skb))
 301                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 302
 303         if (skb->len > mtu || (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU))
 304                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 305
 306         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 307 }
 308
 309 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 310 {
 311         int ret;
 312
 313         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 314         switch (ret) {
 315         case NET_XMIT_SUCCESS:
 316                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 317         case NET_XMIT_CN:
 318                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 319         default:
 320                 kfree_skb(skb);
 321                 return ret;
 322         }
 323 }
 324
 325 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 326                                struct sk_buff *skb)
 327 {
 328         struct rtable *new_rt;
 329         bool do_cn = false;
 330         int ret, err;
 331
 332         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 333         switch (ret) {
 334         case NET_XMIT_CN:
 335                 do_cn = true;
 336                 fallthrough;
 337         case NET_XMIT_SUCCESS:
 338                 break;
 339         default:
 340                 kfree_skb(skb);
 341                 return ret;
 342         }
 343
 344         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 345          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 346          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 347          */
 348         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 349         if (new_rt) {
 350                 new_rt->rt_iif = 0;
 351                 skb_dst_drop(skb);
 352                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 353         }
 354
 355         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 356         return (do_cn && err) ? ret : err;
 357 }
 358
 359 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 360 {
 361         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 362         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 363
 364         /*
 365          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 366          */
 367         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 368
 369         skb->dev = dev;
 370         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 371
 372         /*
 373          *      Multicasts are looped back for other local users
 374          */
 375
 376         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 377                 if (sk_mc_loop(sk)
 378 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 379                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 380                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 381                    by ip_mr_input in any case.
 382                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 383                    to local recipients.
 384
 385                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 386                  */
 387                     &&
 388                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 389                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 390 #endif
 391                    ) {
 392                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 393                         if (newskb)
 394                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 395                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 396                                         ip_mc_finish_output);
 397                 }
 398
 399                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 400
 401                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 402                         kfree_skb(skb);
 403                         return 0;
 404                 }
 405         }
 406
 407         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 408                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 409                 if (newskb)
 410                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 411                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 412                                 ip_mc_finish_output);
 413         }
 414
 415         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 416                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 417                             ip_finish_output,
 418                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 419 }
 420
 421 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 422 {
 423         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 424
 425         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 426
 427         skb->dev = dev;
 428         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 429
 430         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 431                             net, sk, skb, indev, dev,
 432                             ip_finish_output,
 433                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 434 }
 435
 436 /*
 437  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 438  * Equivalent to :
 439  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 440  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 441  */
 442 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 443 {
 444         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 445                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 446         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 447                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(fl4->daddr));
 448 }
 449
 450 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 451 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 452                     __u8 tos)
 453 {
 454         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 455         struct net *net = sock_net(sk);
 456         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 457         struct flowi4 *fl4;
 458         struct rtable *rt;
 459         struct iphdr *iph;
 460         int res;
 461
 462         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 463          * f.e. by something like SCTP.
 464          */
 465         rcu_read_lock();
 466         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 467         fl4 = &fl->u.ip4;
 468         rt = skb_rtable(skb);
 469         if (rt)
 470                 goto packet_routed;
 471
 472         /* Make sure we can route this packet. */
 473         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 474         if (!rt) {
 475                 __be32 daddr;
 476
 477                 /* Use correct destination address if we have options. */
 478                 daddr = inet->inet_daddr;
 479                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 480                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 481
 482                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 483                  * keep trying until route appears or the connection times
 484                  * itself out.
 485                  */
 486                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 487                                            daddr, inet->inet_saddr,
 488                                            inet->inet_dport,
 489                                            inet->inet_sport,
 490                                            sk->sk_protocol,
 491                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 492                                            sk->sk_bound_dev_if);
 493                 if (IS_ERR(rt))
 494                         goto no_route;
 495                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 496         }
 497         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 498
 499 packet_routed:
 500         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 501                 goto no_route;
 502
 503         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 504         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 505         skb_reset_network_header(skb);
 506         iph = ip_hdr(skb);
 507         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 508         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 509                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 510         else
 511                 iph->frag_off = 0;
 512         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 513         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 514         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 515
 516         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 517
 518         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 519                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 520                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 521         }
 522
 523         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 524                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 525
 526         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 527         skb->priority = sk->sk_priority;
 528         skb->mark = sk->sk_mark;
 529
 530         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 531         rcu_read_unlock();
 532         return res;
 533
 534 no_route:
 535         rcu_read_unlock();
 536         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 537         kfree_skb(skb);
 538         return -EHOSTUNREACH;
 539 }
 540 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 541
 542 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 543 {
 544         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, inet_sk(sk)->tos);
 545 }
 546 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 547
 548 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 549 {
 550         to->pkt_type = from->pkt_type;
 551         to->priority = from->priority;
 552         to->protocol = from->protocol;
 553         to->skb_iif = from->skb_iif;
 554         skb_dst_drop(to);
 555         skb_dst_copy(to, from);
 556         to->dev = from->dev;
 557         to->mark = from->mark;
 558
 559         skb_copy_hash(to, from);
 560
 561 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 562         to->tc_index = from->tc_index;
 563 #endif
 564         nf_copy(to, from);
 565         skb_ext_copy(to, from);
 566 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 567         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 568 #endif
 569         skb_copy_secmark(to, from);
 570 }
 571
 572 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 573                        unsigned int mtu,
 574                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 575 {
 576         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 577
 578         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 579                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 580
 581         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 582                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 583                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 584                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 585                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 586                           htonl(mtu));
 587                 kfree_skb(skb);
 588                 return -EMSGSIZE;
 589         }
 590
 591         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 592 }
 593
 594 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 595                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 596 {
 597         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 598
 599         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 600         skb_frag_list_init(skb);
 601
 602         iter->offset = 0;
 603         iter->iph = iph;
 604         iter->hlen = hlen;
 605
 606         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 607         skb->len = first_len;
 608         iph->tot_len = htons(first_len);
 609         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 610         ip_send_check(iph);
 611 }
 612 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 613
 614 static void ip_fraglist_ipcb_prepare(struct sk_buff *skb,
 615                                      struct ip_fraglist_iter *iter)
 616 {
 617         struct sk_buff *to = iter->frag;
 618
 619         /* Copy the flags to each fragment. */
 620         IPCB(to)->flags = IPCB(skb)->flags;
 621
 622         if (iter->offset == 0)
 623                 ip_options_fragment(to);
 624 }
 625
 626 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 627 {
 628         unsigned int hlen = iter->hlen;
 629         struct iphdr *iph = iter->iph;
 630         struct sk_buff *frag;
 631
 632         frag = iter->frag;
 633         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 634         skb_reset_transport_header(frag);
 635         __skb_push(frag, hlen);
 636         skb_reset_network_header(frag);
 637         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 638         iter->iph = ip_hdr(frag);
 639         iph = iter->iph;
 640         iph->tot_len = htons(frag->len);
 641         ip_copy_metadata(frag, skb);
 642         iter->offset += skb->len - hlen;
 643         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 644         if (frag->next)
 645                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 646         /* Ready, complete checksum */
 647         ip_send_check(iph);
 648 }
 649 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 650
 651 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 652                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 653                   struct ip_frag_state *state)
 654 {
 655         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 656
 657         state->DF = DF;
 658         state->hlen = hlen;
 659         state->ll_rs = ll_rs;
 660         state->mtu = mtu;
 661
 662         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 663         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 664
 665         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 666         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 667 }
 668 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 669
 670 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 671                          bool first_frag, struct ip_frag_state *state)
 672 {
 673         /* Copy the flags to each fragment. */
 674         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 675
 676         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 677          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 678          * options are already fixed) and make it ONCE
 679          * on the initial skb, so that all the following fragments
 680          * will inherit fixed options.
 681          */
 682         if (first_frag)
 683                 ip_options_fragment(from);
 684 }
 685
 686 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 687 {
 688         unsigned int len = state->left;
 689         struct sk_buff *skb2;
 690         struct iphdr *iph;
 691
 692         len = state->left;
 693         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 694         if (len > state->mtu)
 695                 len = state->mtu;
 696         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 697            then align the next start on an eight byte boundary */
 698         if (len < state->left)  {
 699                 len &= ~7;
 700         }
 701
 702         /* Allocate buffer */
 703         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 704         if (!skb2)
 705                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 706
 707         /*
 708          *      Set up data on packet
 709          */
 710
 711         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 712         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 713         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 714         skb_reset_network_header(skb2);
 715         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 716
 717         /*
 718          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 719          *      it might possess
 720          */
 721
 722         if (skb->sk)
 723                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 724
 725         /*
 726          *      Copy the packet header into the new buffer.
 727          */
 728
 729         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 730
 731         /*
 732          *      Copy a block of the IP datagram.
 733          */
 734         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 735                 BUG();
 736         state->left -= len;
 737
 738         /*
 739          *      Fill in the new header fields.
 740          */
 741         iph = ip_hdr(skb2);
 742         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 743         if (state->DF)
 744                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 745
 746         /*
 747          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 748          *                 last fragment then keep MF on each bit
 749          */
 750         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 751                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 752         state->ptr += len;
 753         state->offset += len;
 754
 755         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 756
 757         ip_send_check(iph);
 758
 759         return skb2;
 760 }
 761 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 762
 763 /*
 764  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 765  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 766  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 767  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 768  */
 769
 770 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 771                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 772 {
 773         struct iphdr *iph;
 774         struct sk_buff *skb2;
 775         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 776         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 777         struct ip_fraglist_iter iter;
 778         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 779         struct ip_frag_state state;
 780         int err = 0;
 781
 782         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 783         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 784             (err = skb_checksum_help(skb)))
 785                 goto fail;
 786
 787         /*
 788          *      Point into the IP datagram header.
 789          */
 790
 791         iph = ip_hdr(skb);
 792
 793         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 794         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 795                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 796
 797         /*
 798          *      Setup starting values.
 799          */
 800
 801         hlen = iph->ihl * 4;
 802         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 803         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 804         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 805
 806         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 807          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 808          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 809          *
 810          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 811          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 812          */
 813         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 814                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 815                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 816
 817                 if (first_len - hlen > mtu ||
 818                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 819                     ip_is_fragment(iph) ||
 820                     skb_cloned(skb) ||
 821                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 822                         goto slow_path;
 823
 824                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 825                         /* Correct geometry. */
 826                         if (frag->len > mtu ||
 827                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 828                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 829                                 goto slow_path_clean;
 830
 831                         /* Partially cloned skb? */
 832                         if (skb_shared(frag))
 833                                 goto slow_path_clean;
 834
 835                         BUG_ON(frag->sk);
 836                         if (skb->sk) {
 837                                 frag->sk = skb->sk;
 838                                 frag->destructor = sock_wfree;
 839                         }
 840                         skb->truesize -= frag->truesize;
 841                 }
 842
 843                 /* Everything is OK. Generate! */
 844                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 845
 846                 for (;;) {
 847                         /* Prepare header of the next frame,
 848                          * before previous one went down. */
 849                         if (iter.frag) {
 850                                 ip_fraglist_ipcb_prepare(skb, &iter);
 851                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 852                         }
 853
 854                         skb->tstamp = tstamp;
 855                         err = output(net, sk, skb);
 856
 857                         if (!err)
 858                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 859                         if (err || !iter.frag)
 860                                 break;
 861
 862                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 863                 }
 864
 865                 if (err == 0) {
 866                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 867                         return 0;
 868                 }
 869
 870                 kfree_skb_list(iter.frag);
 871
 872                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 873                 return err;
 874
 875 slow_path_clean:
 876                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 877                         if (frag2 == frag)
 878                                 break;
 879                         frag2->sk = NULL;
 880                         frag2->destructor = NULL;
 881                         skb->truesize += frag2->truesize;
 882                 }
 883         }
 884
 885 slow_path:
 886         /*
 887          *      Fragment the datagram.
 888          */
 889
 890         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 891                      &state);
 892
 893         /*
 894          *      Keep copying data until we run out.
 895          */
 896
 897         while (state.left > 0) {
 898                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 899
 900                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 901                 if (IS_ERR(skb2)) {
 902                         err = PTR_ERR(skb2);
 903                         goto fail;
 904                 }
 905                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag, &state);
 906
 907                 /*
 908                  *      Put this fragment into the sending queue.
 909                  */
 910                 skb2->tstamp = tstamp;
 911                 err = output(net, sk, skb2);
 912                 if (err)
 913                         goto fail;
 914
 915                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 916         }
 917         consume_skb(skb);
 918         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 919         return err;
 920
 921 fail:
 922         kfree_skb(skb);
 923         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 924         return err;
 925 }
 926 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 927
 928 int
 929 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 930 {
 931         struct msghdr *msg = from;
 932
 933         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 934                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 935                         return -EFAULT;
 936         } else {
 937                 __wsum csum = 0;
 938                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 939                         return -EFAULT;
 940                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 941         }
 942         return 0;
 943 }
 944 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 945
 946 static inline __wsum
 947 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 948 {
 949         char *kaddr;
 950         __wsum csum;
 951         kaddr = kmap(page);
 952         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 953         kunmap(page);
 954         return csum;
 955 }
 956
 957 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 958                             struct flowi4 *fl4,
 959                             struct sk_buff_head *queue,
 960                             struct inet_cork *cork,
 961                             struct page_frag *pfrag,
 962                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 963                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 964                             void *from, int length, int transhdrlen,
 965                             unsigned int flags)
 966 {
 967         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 968         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 969         struct sk_buff *skb;
 970
 971         struct ip_options *opt = cork->opt;
 972         int hh_len;
 973         int exthdrlen;
 974         int mtu;
 975         int copy;
 976         int err;
 977         int offset = 0;
 978         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 979         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 980         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 981         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 982         bool paged, extra_uref = false;
 983         u32 tskey = 0;
 984
 985         skb = skb_peek_tail(queue);
 986
 987         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 988         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 989         paged = !!cork->gso_size;
 990
 991         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 992             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 993                 tskey = sk->sk_tskey++;
 994
 995         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 996
 997         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 998         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 999         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1000
1001         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1002                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1003                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1004                 return -EMSGSIZE;
1005         }
1006
1007         /*
1008          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1009          * it won't be fragmented in the future.
1010          */
1011         if (transhdrlen &&
1012             length + fragheaderlen <= mtu &&
1013             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1014             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1015             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1016                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1017
1018         if (flags & MSG_ZEROCOPY && length && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1019                 uarg = sock_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1020                 if (!uarg)
1021                         return -ENOBUFS;
1022                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1023                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1024                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1025                         paged = true;
1026                 } else {
1027                         uarg->zerocopy = 0;
1028                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1029                 }
1030         }
1031
1032         cork->length += length;
1033
1034         /* So, what's going on in the loop below?
1035          *
1036          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1037          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1038          * adding appropriate IP header.
1039          */
1040
1041         if (!skb)
1042                 goto alloc_new_skb;
1043
1044         while (length > 0) {
1045                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1046                 copy = mtu - skb->len;
1047                 if (copy < length)
1048                         copy = maxfraglen - skb->len;
1049                 if (copy <= 0) {
1050                         char *data;
1051                         unsigned int datalen;
1052                         unsigned int fraglen;
1053                         unsigned int fraggap;
1054                         unsigned int alloclen;
1055                         unsigned int pagedlen;
1056                         struct sk_buff *skb_prev;
1057 alloc_new_skb:
1058                         skb_prev = skb;
1059                         if (skb_prev)
1060                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1061                         else
1062                                 fraggap = 0;
1063
1064                         /*
1065                          * If remaining data exceeds the mtu,
1066                          * we know we need more fragment(s).
1067                          */
1068                         datalen = length + fraggap;
1069                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1070                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1071                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1072                         pagedlen = 0;
1073
1074                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1075                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1076                                 alloclen = mtu;
1077                         else if (!paged)
1078                                 alloclen = fraglen;
1079                         else {
1080                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
1081                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
1082                         }
1083
1084                         alloclen += exthdrlen;
1085
1086                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1087                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1088                          * because we have no idea what fragment will be
1089                          * the last.
1090                          */
1091                         if (datalen == length + fraggap)
1092                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
1093
1094                         if (transhdrlen) {
1095                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
1096                                                 alloclen + hh_len + 15,
1097                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1098                         } else {
1099                                 skb = NULL;
1100                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1101                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1102                                         skb = alloc_skb(alloclen + hh_len + 15,
1103                                                         sk->sk_allocation);
1104                                 if (unlikely(!skb))
1105                                         err = -ENOBUFS;
1106                         }
1107                         if (!skb)
1108                                 goto error;
1109
1110                         /*
1111                          *      Fill in the control structures
1112                          */
1113                         skb->ip_summed = csummode;
1114                         skb->csum = 0;
1115                         skb_reserve(skb, hh_len);
1116
1117                         /*
1118                          *      Find where to start putting bytes.
1119                          */
1120                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1121                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1122                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1123                                                  fragheaderlen);
1124                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1125
1126                         if (fraggap) {
1127                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1128                                         skb_prev, maxfraglen,
1129                                         data + transhdrlen, fraggap);
1130                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1131                                                           skb->csum);
1132                                 data += fraggap;
1133                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1134                         }
1135
1136                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1137                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1138                                 err = -EFAULT;
1139                                 kfree_skb(skb);
1140                                 goto error;
1141                         }
1142
1143                         offset += copy;
1144                         length -= copy + transhdrlen;
1145                         transhdrlen = 0;
1146                         exthdrlen = 0;
1147                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1148
1149                         /* only the initial fragment is time stamped */
1150                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1151                         cork->tx_flags = 0;
1152                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1153                         tskey = 0;
1154                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1155
1156                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1157                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1158
1159                         /*
1160                          * Put the packet on the pending queue.
1161                          */
1162                         if (!skb->destructor) {
1163                                 skb->destructor = sock_wfree;
1164                                 skb->sk = sk;
1165                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1166                         }
1167                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1168                         continue;
1169                 }
1170
1171                 if (copy > length)
1172                         copy = length;
1173
1174                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1175                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1176                         unsigned int off;
1177
1178                         off = skb->len;
1179                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1180                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1181                                 __skb_trim(skb, off);
1182                                 err = -EFAULT;
1183                                 goto error;
1184                         }
1185                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1186                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1187
1188                         err = -ENOMEM;
1189                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1190                                 goto error;
1191
1192                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1193                                               pfrag->offset)) {
1194                                 err = -EMSGSIZE;
1195                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1196                                         goto error;
1197
1198                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1199                                                      pfrag->offset, 0);
1200                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1201                                 get_page(pfrag->page);
1202                         }
1203                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1204                         if (getfrag(from,
1205                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1206                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1207                                 goto error_efault;
1208
1209                         pfrag->offset += copy;
1210                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1211                         skb->len += copy;
1212                         skb->data_len += copy;
1213                         skb->truesize += copy;
1214                         wmem_alloc_delta += copy;
1215                 } else {
1216                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1217                         if (err < 0)
1218                                 goto error;
1219                 }
1220                 offset += copy;
1221                 length -= copy;
1222         }
1223
1224         if (wmem_alloc_delta)
1225                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1226         return 0;
1227
1228 error_efault:
1229         err = -EFAULT;
1230 error:
1231         if (uarg)
1232                 sock_zerocopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1233         cork->length -= length;
1234         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1235         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1236         return err;
1237 }
1238
1239 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1240                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1241 {
1242         struct ip_options_rcu *opt;
1243         struct rtable *rt;
1244
1245         rt = *rtp;
1246         if (unlikely(!rt))
1247                 return -EFAULT;
1248
1249         /*
1250          * setup for corking.
1251          */
1252         opt = ipc->opt;
1253         if (opt) {
1254                 if (!cork->opt) {
1255                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1256                                             sk->sk_allocation);
1257                         if (unlikely(!cork->opt))
1258                                 return -ENOBUFS;
1259                 }
1260                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1261                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1262                 cork->addr = ipc->addr;
1263         }
1264
1265         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1266                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1267
1268         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1269                 return -ENETUNREACH;
1270
1271         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1272
1273         cork->dst = &rt->dst;
1274         /* We stole this route, caller should not release it. */
1275         *rtp = NULL;
1276
1277         cork->length = 0;
1278         cork->ttl = ipc->ttl;
1279         cork->tos = ipc->tos;
1280         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1281         cork->priority = ipc->priority;
1282         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1283         cork->tx_flags = 0;
1284         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1285
1286         return 0;
1287 }
1288
1289 /*
1290  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1291  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1292  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1293  *      or non-page data.
1294  *
1295  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1296  *      this interface potentially.
1297  *
1298  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1299  */
1300 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1301                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1302                                int odd, struct sk_buff *skb),
1303                    void *from, int length, int transhdrlen,
1304                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1305                    unsigned int flags)
1306 {
1307         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1308         int err;
1309
1310         if (flags&MSG_PROBE)
1311                 return 0;
1312
1313         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1314                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1315                 if (err)
1316                         return err;
1317         } else {
1318                 transhdrlen = 0;
1319         }
1320
1321         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1322                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1323                                 from, length, transhdrlen, flags);
1324 }
1325
1326 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1327                        int offset, size_t size, int flags)
1328 {
1329         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1330         struct sk_buff *skb;
1331         struct rtable *rt;
1332         struct ip_options *opt = NULL;
1333         struct inet_cork *cork;
1334         int hh_len;
1335         int mtu;
1336         int len;
1337         int err;
1338         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1339
1340         if (inet->hdrincl)
1341                 return -EPERM;
1342
1343         if (flags&MSG_PROBE)
1344                 return 0;
1345
1346         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1347                 return -EINVAL;
1348
1349         cork = &inet->cork.base;
1350         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1351         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1352                 opt = cork->opt;
1353
1354         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1355                 return -EOPNOTSUPP;
1356
1357         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1358         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1359
1360         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1361         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1362         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1363
1364         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1365                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1366                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1367                 return -EMSGSIZE;
1368         }
1369
1370         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1371         if (!skb)
1372                 return -EINVAL;
1373
1374         cork->length += size;
1375
1376         while (size > 0) {
1377                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1378                 len = mtu - skb->len;
1379                 if (len < size)
1380                         len = maxfraglen - skb->len;
1381
1382                 if (len <= 0) {
1383                         struct sk_buff *skb_prev;
1384                         int alloclen;
1385
1386                         skb_prev = skb;
1387                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1388
1389                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1390                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1391                         if (unlikely(!skb)) {
1392                                 err = -ENOBUFS;
1393                                 goto error;
1394                         }
1395
1396                         /*
1397                          *      Fill in the control structures
1398                          */
1399                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1400                         skb->csum = 0;
1401                         skb_reserve(skb, hh_len);
1402
1403                         /*
1404                          *      Find where to start putting bytes.
1405                          */
1406                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1407                         skb_reset_network_header(skb);
1408                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1409                                                  fragheaderlen);
1410                         if (fraggap) {
1411                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1412                                                                    maxfraglen,
1413                                                     skb_transport_header(skb),
1414                                                                    fraggap);
1415                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1416                                                           skb->csum);
1417                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1418                         }
1419
1420                         /*
1421                          * Put the packet on the pending queue.
1422                          */
1423                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1424                         continue;
1425                 }
1426
1427                 if (len > size)
1428                         len = size;
1429
1430                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1431                         err = -EMSGSIZE;
1432                         goto error;
1433                 }
1434
1435                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1436                         __wsum csum;
1437                         csum = csum_page(page, offset, len);
1438                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1439                 }
1440
1441                 skb->len += len;
1442                 skb->data_len += len;
1443                 skb->truesize += len;
1444                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1445                 offset += len;
1446                 size -= len;
1447         }
1448         return 0;
1449
1450 error:
1451         cork->length -= size;
1452         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1453         return err;
1454 }
1455
1456 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1457 {
1458         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1459         kfree(cork->opt);
1460         cork->opt = NULL;
1461         dst_release(cork->dst);
1462         cork->dst = NULL;
1463 }
1464
1465 /*
1466  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1467  *      and push them out.
1468  */
1469 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1470                               struct flowi4 *fl4,
1471                               struct sk_buff_head *queue,
1472                               struct inet_cork *cork)
1473 {
1474         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1475         struct sk_buff **tail_skb;
1476         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1477         struct net *net = sock_net(sk);
1478         struct ip_options *opt = NULL;
1479         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1480         struct iphdr *iph;
1481         __be16 df = 0;
1482         __u8 ttl;
1483
1484         skb = __skb_dequeue(queue);
1485         if (!skb)
1486                 goto out;
1487         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1488
1489         /* move skb->data to ip header from ext header */
1490         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1491                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1492         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1493                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1494                 *tail_skb = tmp_skb;
1495                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1496                 skb->len += tmp_skb->len;
1497                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1498                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1499                 tmp_skb->destructor = NULL;
1500                 tmp_skb->sk = NULL;
1501         }
1502
1503         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1504          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1505          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1506          */
1507         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1508
1509         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1510          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1511          * locally. */
1512         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1513             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1514             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1515              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1516                 df = htons(IP_DF);
1517
1518         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1519                 opt = cork->opt;
1520
1521         if (cork->ttl != 0)
1522                 ttl = cork->ttl;
1523         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1524                 ttl = inet->mc_ttl;
1525         else
1526                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1527
1528         iph = ip_hdr(skb);
1529         iph->version = 4;
1530         iph->ihl = 5;
1531         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1532         iph->frag_off = df;
1533         iph->ttl = ttl;
1534         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1535         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1536         ip_select_ident(net, skb, sk);
1537
1538         if (opt) {
1539                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1540                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1541         }
1542
1543         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1544         skb->mark = cork->mark;
1545         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1546         /*
1547          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1548          * on dst refcount
1549          */
1550         cork->dst = NULL;
1551         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1552
1553         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1554                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1555                         skb_transport_header(skb))->type);
1556
1557         ip_cork_release(cork);
1558 out:
1559         return skb;
1560 }
1561
1562 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1563 {
1564         int err;
1565
1566         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1567         if (err) {
1568                 if (err > 0)
1569                         err = net_xmit_errno(err);
1570                 if (err)
1571                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1572         }
1573
1574         return err;
1575 }
1576
1577 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1578 {
1579         struct sk_buff *skb;
1580
1581         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1582         if (!skb)
1583                 return 0;
1584
1585         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1586         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1587 }
1588
1589 /*
1590  *      Throw away all pending data on the socket.
1591  */
1592 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1593                                       struct sk_buff_head *queue,
1594                                       struct inet_cork *cork)
1595 {
1596         struct sk_buff *skb;
1597
1598         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1599                 kfree_skb(skb);
1600
1601         ip_cork_release(cork);
1602 }
1603
1604 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1605 {
1606         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1607 }
1608
1609 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1610                             struct flowi4 *fl4,
1611                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1612                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1613                             void *from, int length, int transhdrlen,
1614                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1615                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1616 {
1617         struct sk_buff_head queue;
1618         int err;
1619
1620         if (flags & MSG_PROBE)
1621                 return NULL;
1622
1623         __skb_queue_head_init(&queue);
1624
1625         cork->flags = 0;
1626         cork->addr = 0;
1627         cork->opt = NULL;
1628         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1629         if (err)
1630                 return ERR_PTR(err);
1631
1632         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1633                                &current->task_frag, getfrag,
1634                                from, length, transhdrlen, flags);
1635         if (err) {
1636                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1637                 return ERR_PTR(err);
1638         }
1639
1640         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1641 }
1642
1643 /*
1644  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1645  */
1646 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1647                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1648 {
1649         __wsum csum;
1650
1651         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1652         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1653         return 0;
1654 }
1655
1656 /*
1657  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1658  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1659  */
1660 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1661                            const struct ip_options *sopt,
1662                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1663                            const struct ip_reply_arg *arg,
1664                            unsigned int len, u64 transmit_time)
1665 {
1666         struct ip_options_data replyopts;
1667         struct ipcm_cookie ipc;
1668         struct flowi4 fl4;
1669         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1670         struct net *net = sock_net(sk);
1671         struct sk_buff *nskb;
1672         int err;
1673         int oif;
1674
1675         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1676                 return;
1677
1678         ipcm_init(&ipc);
1679         ipc.addr = daddr;
1680         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1681
1682         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1683                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1684
1685                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1686                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1687         }
1688
1689         oif = arg->bound_dev_if;
1690         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1691                 oif = skb->skb_iif;
1692
1693         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1694                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1695                            RT_TOS(arg->tos),
1696                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1697                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1698                            daddr, saddr,
1699                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1700                            arg->uid);
1701         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1702         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1703         if (IS_ERR(rt))
1704                 return;
1705
1706         inet_sk(sk)->tos = arg->tos;
1707
1708         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1709         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1710         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1711         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1712         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1713                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1714         if (unlikely(err)) {
1715                 ip_flush_pending_frames(sk);
1716                 goto out;
1717         }
1718
1719         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1720         if (nskb) {
1721                 if (arg->csumoffset >= 0)
1722                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1723                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1724                                                                 arg->csum));
1725                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1726                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1727         }
1728 out:
1729         ip_rt_put(rt);
1730 }
1731
1732 void __init ip_init(void)
1733 {
1734         ip_rt_init();
1735         inet_initpeers();
1736
1737 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1738         igmp_mc_init();
1739 #endif
1740 }