net/ipv4/ip_output.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   8  *
   9  * Authors:     Ross Biro
  10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  12  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  13  *              Richard Underwood
  14  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  15  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  16  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  17  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  18  *
  19  *      See ip_input.c for original log
  20  *
  21  *      Fixes:
  22  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  23  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  24  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  25  *                                      no route is found.
  26  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  27  *                                      (in case if packet not accepted by
  28  *                                      output firewall rules)
  29  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  30  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  31  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  32  *                                      some redundant tests.
  33  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  34  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  35  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  36  *                                      for decreased register pressure on x86
  37  *                                      and more readibility.
  38  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  39  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  40  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  41  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  42  *                                      datagrams.
  43  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  44  */
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/errno.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <linux/socket.h>
  57 #include <linux/sockios.h>
  58 #include <linux/in.h>
  59 #include <linux/inet.h>
  60 #include <linux/netdevice.h>
  61 #include <linux/etherdevice.h>
  62 #include <linux/proc_fs.h>
  63 #include <linux/stat.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65
  66 #include <net/snmp.h>
  67 #include <net/ip.h>
  68 #include <net/protocol.h>
  69 #include <net/route.h>
  70 #include <net/xfrm.h>
  71 #include <linux/skbuff.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/arp.h>
  74 #include <net/icmp.h>
  75 #include <net/checksum.h>
  76 #include <net/inetpeer.h>
  77 #include <net/inet_ecn.h>
  78 #include <net/lwtunnel.h>
  79 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  80 #include <linux/igmp.h>
  81 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  82 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  83 #include <linux/netlink.h>
  84 #include <linux/tcp.h>
  85
  86 static int
  87 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  88             unsigned int mtu,
  89             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  90
  91 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  92 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  93 {
  94         iph->check = 0;
  95         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  96 }
  97 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  98
  99 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 100 {
 101         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 102
 103         iph->tot_len = htons(skb->len);
 104         ip_send_check(iph);
 105
 106         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 107          * skb to its handler for processing
 108          */
 109         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 110         if (unlikely(!skb))
 111                 return 0;
 112
 113         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 114
 115         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 116                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 117                        dst_output);
 118 }
 119
 120 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 121 {
 122         int err;
 123
 124         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 125         if (likely(err == 1))
 126                 err = dst_output(net, sk, skb);
 127
 128         return err;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 131
 132 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 133 {
 134         int ttl = inet->uc_ttl;
 135
 136         if (ttl < 0)
 137                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 138         return ttl;
 139 }
 140
 141 /*
 142  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 143  *
 144  */
 145 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 146                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt)
 147 {
 148         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 149         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 150         struct net *net = sock_net(sk);
 151         struct iphdr *iph;
 152
 153         /* Build the IP header. */
 154         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 155         skb_reset_network_header(skb);
 156         iph = ip_hdr(skb);
 157         iph->version  = 4;
 158         iph->ihl      = 5;
 159         iph->tos      = inet->tos;
 160         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 161         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 162         iph->saddr    = saddr;
 163         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 164         if (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                 __ip_select_ident(net, iph, 1);
 170         }
 171
 172         if (opt && opt->opt.optlen) {
 173                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 174                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 175         }
 176
 177         skb->priority = sk->sk_priority;
 178         if (!skb->mark)
 179                 skb->mark = sk->sk_mark;
 180
 181         /* Send it out. */
 182         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 183 }
 184 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 185
 186 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 187 {
 188         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 189         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 190         struct net_device *dev = dst->dev;
 191         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 192         struct neighbour *neigh;
 193         bool is_v6gw = false;
 194
 195         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 196                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 197         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 198                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 199
 200         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 201         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 202                 struct sk_buff *skb2;
 203
 204                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 205                 if (!skb2) {
 206                         kfree_skb(skb);
 207                         return -ENOMEM;
 208                 }
 209                 if (skb->sk)
 210                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 211                 consume_skb(skb);
 212                 skb = skb2;
 213         }
 214
 215         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 216                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 217
 218                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 219                         return res;
 220         }
 221
 222         rcu_read_lock_bh();
 223         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 224         if (!IS_ERR(neigh)) {
 225                 int res;
 226
 227                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 228                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 229                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 230                 rcu_read_unlock_bh();
 231                 return res;
 232         }
 233         rcu_read_unlock_bh();
 234
 235         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 236                             __func__);
 237         kfree_skb(skb);
 238         return -EINVAL;
 239 }
 240
 241 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 242                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 243 {
 244         struct sk_buff *segs, *nskb;
 245         netdev_features_t features;
 246         int ret = 0;
 247
 248         /* common case: seglen is <= mtu
 249          */
 250         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 251                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 252
 253         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 254          *
 255          * This can happen in several cases:
 256          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 257          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 258          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 259          *    stack.
 260          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 261          *    interface with a smaller MTU.
 262          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 263          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 264          *    insufficent MTU.
 265          */
 266         features = netif_skb_features(skb);
 267         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 268         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 269         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 270                 kfree_skb(skb);
 271                 return -ENOMEM;
 272         }
 273
 274         consume_skb(skb);
 275
 276         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 277                 int err;
 278
 279                 skb_mark_not_on_list(segs);
 280                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 281
 282                 if (err && ret == 0)
 283                         ret = err;
 284         }
 285
 286         return ret;
 287 }
 288
 289 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 290 {
 291         unsigned int mtu;
 292
 293 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 294         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 295         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 296                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 297                 return dst_output(net, sk, skb);
 298         }
 299 #endif
 300         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 301         if (skb_is_gso(skb))
 302                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 303
 304         if (skb->len > mtu || (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU))
 305                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 306
 307         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 308 }
 309
 310 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 311 {
 312         int ret;
 313
 314         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 315         switch (ret) {
 316         case NET_XMIT_SUCCESS:
 317                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 318         case NET_XMIT_CN:
 319                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 320         default:
 321                 kfree_skb(skb);
 322                 return ret;
 323         }
 324 }
 325
 326 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 327                                struct sk_buff *skb)
 328 {
 329         struct rtable *new_rt;
 330         bool do_cn = false;
 331         int ret, err;
 332
 333         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 334         switch (ret) {
 335         case NET_XMIT_CN:
 336                 do_cn = true;
 337                 fallthrough;
 338         case NET_XMIT_SUCCESS:
 339                 break;
 340         default:
 341                 kfree_skb(skb);
 342                 return ret;
 343         }
 344
 345         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 346          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 347          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 348          */
 349         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 350         if (new_rt) {
 351                 new_rt->rt_iif = 0;
 352                 skb_dst_drop(skb);
 353                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 354         }
 355
 356         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 357         return (do_cn && err) ? ret : err;
 358 }
 359
 360 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 361 {
 362         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 363         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 364
 365         /*
 366          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 367          */
 368         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 369
 370         skb->dev = dev;
 371         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 372
 373         /*
 374          *      Multicasts are looped back for other local users
 375          */
 376
 377         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 378                 if (sk_mc_loop(sk)
 379 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 380                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 381                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 382                    by ip_mr_input in any case.
 383                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 384                    to local recipients.
 385
 386                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 387                  */
 388                     &&
 389                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 390                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 391 #endif
 392                    ) {
 393                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 394                         if (newskb)
 395                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 396                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 397                                         ip_mc_finish_output);
 398                 }
 399
 400                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 401
 402                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 403                         kfree_skb(skb);
 404                         return 0;
 405                 }
 406         }
 407
 408         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 409                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 410                 if (newskb)
 411                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 412                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 413                                 ip_mc_finish_output);
 414         }
 415
 416         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 417                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 418                             ip_finish_output,
 419                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 420 }
 421
 422 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 423 {
 424         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 425
 426         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 427
 428         skb->dev = dev;
 429         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 430
 431         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 432                             net, sk, skb, indev, dev,
 433                             ip_finish_output,
 434                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 435 }
 436
 437 /*
 438  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 439  * Equivalent to :
 440  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 441  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 442  */
 443 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 444 {
 445         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 446                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 447         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 448                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(fl4->daddr));
 449 }
 450
 451 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 452 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 453                     __u8 tos)
 454 {
 455         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 456         struct net *net = sock_net(sk);
 457         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 458         struct flowi4 *fl4;
 459         struct rtable *rt;
 460         struct iphdr *iph;
 461         int res;
 462
 463         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 464          * f.e. by something like SCTP.
 465          */
 466         rcu_read_lock();
 467         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 468         fl4 = &fl->u.ip4;
 469         rt = skb_rtable(skb);
 470         if (rt)
 471                 goto packet_routed;
 472
 473         /* Make sure we can route this packet. */
 474         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 475         if (!rt) {
 476                 __be32 daddr;
 477
 478                 /* Use correct destination address if we have options. */
 479                 daddr = inet->inet_daddr;
 480                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 481                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 482
 483                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 484                  * keep trying until route appears or the connection times
 485                  * itself out.
 486                  */
 487                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 488                                            daddr, inet->inet_saddr,
 489                                            inet->inet_dport,
 490                                            inet->inet_sport,
 491                                            sk->sk_protocol,
 492                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 493                                            sk->sk_bound_dev_if);
 494                 if (IS_ERR(rt))
 495                         goto no_route;
 496                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 497         }
 498         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 499
 500 packet_routed:
 501         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 502                 goto no_route;
 503
 504         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 505         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 506         skb_reset_network_header(skb);
 507         iph = ip_hdr(skb);
 508         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 509         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 510                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 511         else
 512                 iph->frag_off = 0;
 513         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 514         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 515         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 516
 517         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 518
 519         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 520                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 521                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 522         }
 523
 524         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 525                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 526
 527         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 528         skb->priority = sk->sk_priority;
 529         skb->mark = sk->sk_mark;
 530
 531         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 532         rcu_read_unlock();
 533         return res;
 534
 535 no_route:
 536         rcu_read_unlock();
 537         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 538         kfree_skb(skb);
 539         return -EHOSTUNREACH;
 540 }
 541 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 542
 543 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 544 {
 545         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, inet_sk(sk)->tos);
 546 }
 547 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 548
 549 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 550 {
 551         to->pkt_type = from->pkt_type;
 552         to->priority = from->priority;
 553         to->protocol = from->protocol;
 554         to->skb_iif = from->skb_iif;
 555         skb_dst_drop(to);
 556         skb_dst_copy(to, from);
 557         to->dev = from->dev;
 558         to->mark = from->mark;
 559
 560         skb_copy_hash(to, from);
 561
 562 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 563         to->tc_index = from->tc_index;
 564 #endif
 565         nf_copy(to, from);
 566         skb_ext_copy(to, from);
 567 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 568         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 569 #endif
 570         skb_copy_secmark(to, from);
 571 }
 572
 573 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 574                        unsigned int mtu,
 575                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 576 {
 577         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 578
 579         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 580                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 581
 582         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 583                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 584                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 585                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 586                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 587                           htonl(mtu));
 588                 kfree_skb(skb);
 589                 return -EMSGSIZE;
 590         }
 591
 592         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 593 }
 594
 595 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 596                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 597 {
 598         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 599
 600         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 601         skb_frag_list_init(skb);
 602
 603         iter->offset = 0;
 604         iter->iph = iph;
 605         iter->hlen = hlen;
 606
 607         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 608         skb->len = first_len;
 609         iph->tot_len = htons(first_len);
 610         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 611         ip_send_check(iph);
 612 }
 613 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 614
 615 static void ip_fraglist_ipcb_prepare(struct sk_buff *skb,
 616                                      struct ip_fraglist_iter *iter)
 617 {
 618         struct sk_buff *to = iter->frag;
 619
 620         /* Copy the flags to each fragment. */
 621         IPCB(to)->flags = IPCB(skb)->flags;
 622
 623         if (iter->offset == 0)
 624                 ip_options_fragment(to);
 625 }
 626
 627 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 628 {
 629         unsigned int hlen = iter->hlen;
 630         struct iphdr *iph = iter->iph;
 631         struct sk_buff *frag;
 632
 633         frag = iter->frag;
 634         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 635         skb_reset_transport_header(frag);
 636         __skb_push(frag, hlen);
 637         skb_reset_network_header(frag);
 638         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 639         iter->iph = ip_hdr(frag);
 640         iph = iter->iph;
 641         iph->tot_len = htons(frag->len);
 642         ip_copy_metadata(frag, skb);
 643         iter->offset += skb->len - hlen;
 644         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 645         if (frag->next)
 646                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 647         /* Ready, complete checksum */
 648         ip_send_check(iph);
 649 }
 650 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 651
 652 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 653                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 654                   struct ip_frag_state *state)
 655 {
 656         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 657
 658         state->DF = DF;
 659         state->hlen = hlen;
 660         state->ll_rs = ll_rs;
 661         state->mtu = mtu;
 662
 663         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 664         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 665
 666         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 667         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 668 }
 669 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 670
 671 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 672                          bool first_frag, struct ip_frag_state *state)
 673 {
 674         /* Copy the flags to each fragment. */
 675         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 676
 677         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 678          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 679          * options are already fixed) and make it ONCE
 680          * on the initial skb, so that all the following fragments
 681          * will inherit fixed options.
 682          */
 683         if (first_frag)
 684                 ip_options_fragment(from);
 685 }
 686
 687 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 688 {
 689         unsigned int len = state->left;
 690         struct sk_buff *skb2;
 691         struct iphdr *iph;
 692
 693         len = state->left;
 694         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 695         if (len > state->mtu)
 696                 len = state->mtu;
 697         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 698            then align the next start on an eight byte boundary */
 699         if (len < state->left)  {
 700                 len &= ~7;
 701         }
 702
 703         /* Allocate buffer */
 704         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 705         if (!skb2)
 706                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 707
 708         /*
 709          *      Set up data on packet
 710          */
 711
 712         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 713         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 714         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 715         skb_reset_network_header(skb2);
 716         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 717
 718         /*
 719          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 720          *      it might possess
 721          */
 722
 723         if (skb->sk)
 724                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 725
 726         /*
 727          *      Copy the packet header into the new buffer.
 728          */
 729
 730         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 731
 732         /*
 733          *      Copy a block of the IP datagram.
 734          */
 735         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 736                 BUG();
 737         state->left -= len;
 738
 739         /*
 740          *      Fill in the new header fields.
 741          */
 742         iph = ip_hdr(skb2);
 743         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 744         if (state->DF)
 745                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 746
 747         /*
 748          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 749          *                 last fragment then keep MF on each bit
 750          */
 751         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 752                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 753         state->ptr += len;
 754         state->offset += len;
 755
 756         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 757
 758         ip_send_check(iph);
 759
 760         return skb2;
 761 }
 762 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 763
 764 /*
 765  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 766  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 767  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 768  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 769  */
 770
 771 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 772                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 773 {
 774         struct iphdr *iph;
 775         struct sk_buff *skb2;
 776         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 777         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 778         struct ip_fraglist_iter iter;
 779         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 780         struct ip_frag_state state;
 781         int err = 0;
 782
 783         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 784         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 785             (err = skb_checksum_help(skb)))
 786                 goto fail;
 787
 788         /*
 789          *      Point into the IP datagram header.
 790          */
 791
 792         iph = ip_hdr(skb);
 793
 794         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 795         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 796                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 797
 798         /*
 799          *      Setup starting values.
 800          */
 801
 802         hlen = iph->ihl * 4;
 803         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 804         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 805         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 806
 807         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 808          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 809          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 810          *
 811          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 812          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 813          */
 814         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 815                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 816                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 817
 818                 if (first_len - hlen > mtu ||
 819                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 820                     ip_is_fragment(iph) ||
 821                     skb_cloned(skb) ||
 822                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 823                         goto slow_path;
 824
 825                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 826                         /* Correct geometry. */
 827                         if (frag->len > mtu ||
 828                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 829                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 830                                 goto slow_path_clean;
 831
 832                         /* Partially cloned skb? */
 833                         if (skb_shared(frag))
 834                                 goto slow_path_clean;
 835
 836                         BUG_ON(frag->sk);
 837                         if (skb->sk) {
 838                                 frag->sk = skb->sk;
 839                                 frag->destructor = sock_wfree;
 840                         }
 841                         skb->truesize -= frag->truesize;
 842                 }
 843
 844                 /* Everything is OK. Generate! */
 845                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 846
 847                 for (;;) {
 848                         /* Prepare header of the next frame,
 849                          * before previous one went down. */
 850                         if (iter.frag) {
 851                                 ip_fraglist_ipcb_prepare(skb, &iter);
 852                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 853                         }
 854
 855                         skb->tstamp = tstamp;
 856                         err = output(net, sk, skb);
 857
 858                         if (!err)
 859                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 860                         if (err || !iter.frag)
 861                                 break;
 862
 863                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 864                 }
 865
 866                 if (err == 0) {
 867                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 868                         return 0;
 869                 }
 870
 871                 kfree_skb_list(iter.frag);
 872
 873                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 874                 return err;
 875
 876 slow_path_clean:
 877                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 878                         if (frag2 == frag)
 879                                 break;
 880                         frag2->sk = NULL;
 881                         frag2->destructor = NULL;
 882                         skb->truesize += frag2->truesize;
 883                 }
 884         }
 885
 886 slow_path:
 887         /*
 888          *      Fragment the datagram.
 889          */
 890
 891         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 892                      &state);
 893
 894         /*
 895          *      Keep copying data until we run out.
 896          */
 897
 898         while (state.left > 0) {
 899                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 900
 901                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 902                 if (IS_ERR(skb2)) {
 903                         err = PTR_ERR(skb2);
 904                         goto fail;
 905                 }
 906                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag, &state);
 907
 908                 /*
 909                  *      Put this fragment into the sending queue.
 910                  */
 911                 skb2->tstamp = tstamp;
 912                 err = output(net, sk, skb2);
 913                 if (err)
 914                         goto fail;
 915
 916                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 917         }
 918         consume_skb(skb);
 919         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 920         return err;
 921
 922 fail:
 923         kfree_skb(skb);
 924         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 925         return err;
 926 }
 927 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 928
 929 int
 930 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 931 {
 932         struct msghdr *msg = from;
 933
 934         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 935                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 936                         return -EFAULT;
 937         } else {
 938                 __wsum csum = 0;
 939                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 940                         return -EFAULT;
 941                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 942         }
 943         return 0;
 944 }
 945 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 946
 947 static inline __wsum
 948 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 949 {
 950         char *kaddr;
 951         __wsum csum;
 952         kaddr = kmap(page);
 953         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 954         kunmap(page);
 955         return csum;
 956 }
 957
 958 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 959                             struct flowi4 *fl4,
 960                             struct sk_buff_head *queue,
 961                             struct inet_cork *cork,
 962                             struct page_frag *pfrag,
 963                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 964                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 965                             void *from, int length, int transhdrlen,
 966                             unsigned int flags)
 967 {
 968         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 969         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 970         struct sk_buff *skb;
 971
 972         struct ip_options *opt = cork->opt;
 973         int hh_len;
 974         int exthdrlen;
 975         int mtu;
 976         int copy;
 977         int err;
 978         int offset = 0;
 979         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 980         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 981         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 982         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 983         bool paged, extra_uref = false;
 984         u32 tskey = 0;
 985
 986         skb = skb_peek_tail(queue);
 987
 988         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 989         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 990         paged = !!cork->gso_size;
 991
 992         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 993             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 994                 tskey = sk->sk_tskey++;
 995
 996         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 997
 998         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 999         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1000         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1001
1002         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1003                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1004                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1005                 return -EMSGSIZE;
1006         }
1007
1008         /*
1009          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1010          * it won't be fragmented in the future.
1011          */
1012         if (transhdrlen &&
1013             length + fragheaderlen <= mtu &&
1014             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1015             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1016             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1017                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1018
1019         if (flags & MSG_ZEROCOPY && length && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1020                 uarg = sock_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1021                 if (!uarg)
1022                         return -ENOBUFS;
1023                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1024                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1025                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1026                         paged = true;
1027                 } else {
1028                         uarg->zerocopy = 0;
1029                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1030                 }
1031         }
1032
1033         cork->length += length;
1034
1035         /* So, what's going on in the loop below?
1036          *
1037          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1038          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1039          * adding appropriate IP header.
1040          */
1041
1042         if (!skb)
1043                 goto alloc_new_skb;
1044
1045         while (length > 0) {
1046                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1047                 copy = mtu - skb->len;
1048                 if (copy < length)
1049                         copy = maxfraglen - skb->len;
1050                 if (copy <= 0) {
1051                         char *data;
1052                         unsigned int datalen;
1053                         unsigned int fraglen;
1054                         unsigned int fraggap;
1055                         unsigned int alloclen;
1056                         unsigned int pagedlen;
1057                         struct sk_buff *skb_prev;
1058 alloc_new_skb:
1059                         skb_prev = skb;
1060                         if (skb_prev)
1061                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1062                         else
1063                                 fraggap = 0;
1064
1065                         /*
1066                          * If remaining data exceeds the mtu,
1067                          * we know we need more fragment(s).
1068                          */
1069                         datalen = length + fraggap;
1070                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1071                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1072                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1073                         pagedlen = 0;
1074
1075                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1076                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1077                                 alloclen = mtu;
1078                         else if (!paged)
1079                                 alloclen = fraglen;
1080                         else {
1081                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
1082                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
1083                         }
1084
1085                         alloclen += exthdrlen;
1086
1087                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1088                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1089                          * because we have no idea what fragment will be
1090                          * the last.
1091                          */
1092                         if (datalen == length + fraggap)
1093                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
1094
1095                         if (transhdrlen) {
1096                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
1097                                                 alloclen + hh_len + 15,
1098                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1099                         } else {
1100                                 skb = NULL;
1101                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1102                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1103                                         skb = alloc_skb(alloclen + hh_len + 15,
1104                                                         sk->sk_allocation);
1105                                 if (unlikely(!skb))
1106                                         err = -ENOBUFS;
1107                         }
1108                         if (!skb)
1109                                 goto error;
1110
1111                         /*
1112                          *      Fill in the control structures
1113                          */
1114                         skb->ip_summed = csummode;
1115                         skb->csum = 0;
1116                         skb_reserve(skb, hh_len);
1117
1118                         /*
1119                          *      Find where to start putting bytes.
1120                          */
1121                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1122                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1123                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1124                                                  fragheaderlen);
1125                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1126
1127                         if (fraggap) {
1128                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1129                                         skb_prev, maxfraglen,
1130                                         data + transhdrlen, fraggap);
1131                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1132                                                           skb->csum);
1133                                 data += fraggap;
1134                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1135                         }
1136
1137                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1138                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1139                                 err = -EFAULT;
1140                                 kfree_skb(skb);
1141                                 goto error;
1142                         }
1143
1144                         offset += copy;
1145                         length -= copy + transhdrlen;
1146                         transhdrlen = 0;
1147                         exthdrlen = 0;
1148                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1149
1150                         /* only the initial fragment is time stamped */
1151                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1152                         cork->tx_flags = 0;
1153                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1154                         tskey = 0;
1155                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1156
1157                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1158                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1159
1160                         /*
1161                          * Put the packet on the pending queue.
1162                          */
1163                         if (!skb->destructor) {
1164                                 skb->destructor = sock_wfree;
1165                                 skb->sk = sk;
1166                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1167                         }
1168                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1169                         continue;
1170                 }
1171
1172                 if (copy > length)
1173                         copy = length;
1174
1175                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1176                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1177                         unsigned int off;
1178
1179                         off = skb->len;
1180                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1181                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1182                                 __skb_trim(skb, off);
1183                                 err = -EFAULT;
1184                                 goto error;
1185                         }
1186                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1187                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1188
1189                         err = -ENOMEM;
1190                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1191                                 goto error;
1192
1193                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1194                                               pfrag->offset)) {
1195                                 err = -EMSGSIZE;
1196                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1197                                         goto error;
1198
1199                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1200                                                      pfrag->offset, 0);
1201                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1202                                 get_page(pfrag->page);
1203                         }
1204                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1205                         if (getfrag(from,
1206                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1207                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1208                                 goto error_efault;
1209
1210                         pfrag->offset += copy;
1211                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1212                         skb->len += copy;
1213                         skb->data_len += copy;
1214                         skb->truesize += copy;
1215                         wmem_alloc_delta += copy;
1216                 } else {
1217                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1218                         if (err < 0)
1219                                 goto error;
1220                 }
1221                 offset += copy;
1222                 length -= copy;
1223         }
1224
1225         if (wmem_alloc_delta)
1226                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1227         return 0;
1228
1229 error_efault:
1230         err = -EFAULT;
1231 error:
1232         if (uarg)
1233                 sock_zerocopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1234         cork->length -= length;
1235         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1236         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1237         return err;
1238 }
1239
1240 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1241                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1242 {
1243         struct ip_options_rcu *opt;
1244         struct rtable *rt;
1245
1246         rt = *rtp;
1247         if (unlikely(!rt))
1248                 return -EFAULT;
1249
1250         /*
1251          * setup for corking.
1252          */
1253         opt = ipc->opt;
1254         if (opt) {
1255                 if (!cork->opt) {
1256                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1257                                             sk->sk_allocation);
1258                         if (unlikely(!cork->opt))
1259                                 return -ENOBUFS;
1260                 }
1261                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1262                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1263                 cork->addr = ipc->addr;
1264         }
1265
1266         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1267                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1268
1269         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1270                 return -ENETUNREACH;
1271
1272         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1273
1274         cork->dst = &rt->dst;
1275         /* We stole this route, caller should not release it. */
1276         *rtp = NULL;
1277
1278         cork->length = 0;
1279         cork->ttl = ipc->ttl;
1280         cork->tos = ipc->tos;
1281         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1282         cork->priority = ipc->priority;
1283         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1284         cork->tx_flags = 0;
1285         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1286
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 /*
1291  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1292  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1293  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1294  *      or non-page data.
1295  *
1296  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1297  *      this interface potentially.
1298  *
1299  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1300  */
1301 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1302                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1303                                int odd, struct sk_buff *skb),
1304                    void *from, int length, int transhdrlen,
1305                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1306                    unsigned int flags)
1307 {
1308         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1309         int err;
1310
1311         if (flags&MSG_PROBE)
1312                 return 0;
1313
1314         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1315                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1316                 if (err)
1317                         return err;
1318         } else {
1319                 transhdrlen = 0;
1320         }
1321
1322         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1323                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1324                                 from, length, transhdrlen, flags);
1325 }
1326
1327 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1328                        int offset, size_t size, int flags)
1329 {
1330         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1331         struct sk_buff *skb;
1332         struct rtable *rt;
1333         struct ip_options *opt = NULL;
1334         struct inet_cork *cork;
1335         int hh_len;
1336         int mtu;
1337         int len;
1338         int err;
1339         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1340
1341         if (inet->hdrincl)
1342                 return -EPERM;
1343
1344         if (flags&MSG_PROBE)
1345                 return 0;
1346
1347         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1348                 return -EINVAL;
1349
1350         cork = &inet->cork.base;
1351         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1352         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1353                 opt = cork->opt;
1354
1355         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1356                 return -EOPNOTSUPP;
1357
1358         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1359         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1360
1361         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1362         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1363         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1364
1365         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1366                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1367                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1368                 return -EMSGSIZE;
1369         }
1370
1371         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1372         if (!skb)
1373                 return -EINVAL;
1374
1375         cork->length += size;
1376
1377         while (size > 0) {
1378                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1379                 len = mtu - skb->len;
1380                 if (len < size)
1381                         len = maxfraglen - skb->len;
1382
1383                 if (len <= 0) {
1384                         struct sk_buff *skb_prev;
1385                         int alloclen;
1386
1387                         skb_prev = skb;
1388                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1389
1390                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1391                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1392                         if (unlikely(!skb)) {
1393                                 err = -ENOBUFS;
1394                                 goto error;
1395                         }
1396
1397                         /*
1398                          *      Fill in the control structures
1399                          */
1400                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1401                         skb->csum = 0;
1402                         skb_reserve(skb, hh_len);
1403
1404                         /*
1405                          *      Find where to start putting bytes.
1406                          */
1407                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1408                         skb_reset_network_header(skb);
1409                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1410                                                  fragheaderlen);
1411                         if (fraggap) {
1412                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1413                                                                    maxfraglen,
1414                                                     skb_transport_header(skb),
1415                                                                    fraggap);
1416                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1417                                                           skb->csum);
1418                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1419                         }
1420
1421                         /*
1422                          * Put the packet on the pending queue.
1423                          */
1424                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1425                         continue;
1426                 }
1427
1428                 if (len > size)
1429                         len = size;
1430
1431                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1432                         err = -EMSGSIZE;
1433                         goto error;
1434                 }
1435
1436                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1437                         __wsum csum;
1438                         csum = csum_page(page, offset, len);
1439                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1440                 }
1441
1442                 skb->len += len;
1443                 skb->data_len += len;
1444                 skb->truesize += len;
1445                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1446                 offset += len;
1447                 size -= len;
1448         }
1449         return 0;
1450
1451 error:
1452         cork->length -= size;
1453         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1454         return err;
1455 }
1456
1457 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1458 {
1459         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1460         kfree(cork->opt);
1461         cork->opt = NULL;
1462         dst_release(cork->dst);
1463         cork->dst = NULL;
1464 }
1465
1466 /*
1467  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1468  *      and push them out.
1469  */
1470 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1471                               struct flowi4 *fl4,
1472                               struct sk_buff_head *queue,
1473                               struct inet_cork *cork)
1474 {
1475         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1476         struct sk_buff **tail_skb;
1477         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1478         struct net *net = sock_net(sk);
1479         struct ip_options *opt = NULL;
1480         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1481         struct iphdr *iph;
1482         __be16 df = 0;
1483         __u8 ttl;
1484
1485         skb = __skb_dequeue(queue);
1486         if (!skb)
1487                 goto out;
1488         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1489
1490         /* move skb->data to ip header from ext header */
1491         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1492                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1493         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1494                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1495                 *tail_skb = tmp_skb;
1496                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1497                 skb->len += tmp_skb->len;
1498                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1499                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1500                 tmp_skb->destructor = NULL;
1501                 tmp_skb->sk = NULL;
1502         }
1503
1504         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1505          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1506          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1507          */
1508         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1509
1510         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1511          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1512          * locally. */
1513         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1514             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1515             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1516              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1517                 df = htons(IP_DF);
1518
1519         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1520                 opt = cork->opt;
1521
1522         if (cork->ttl != 0)
1523                 ttl = cork->ttl;
1524         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1525                 ttl = inet->mc_ttl;
1526         else
1527                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1528
1529         iph = ip_hdr(skb);
1530         iph->version = 4;
1531         iph->ihl = 5;
1532         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1533         iph->frag_off = df;
1534         iph->ttl = ttl;
1535         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1536         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1537         ip_select_ident(net, skb, sk);
1538
1539         if (opt) {
1540                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1541                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1542         }
1543
1544         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1545         skb->mark = cork->mark;
1546         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1547         /*
1548          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1549          * on dst refcount
1550          */
1551         cork->dst = NULL;
1552         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1553
1554         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1555                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1556                         skb_transport_header(skb))->type);
1557
1558         ip_cork_release(cork);
1559 out:
1560         return skb;
1561 }
1562
1563 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1564 {
1565         int err;
1566
1567         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1568         if (err) {
1569                 if (err > 0)
1570                         err = net_xmit_errno(err);
1571                 if (err)
1572                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1573         }
1574
1575         return err;
1576 }
1577
1578 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1579 {
1580         struct sk_buff *skb;
1581
1582         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1583         if (!skb)
1584                 return 0;
1585
1586         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1587         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1588 }
1589
1590 /*
1591  *      Throw away all pending data on the socket.
1592  */
1593 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1594                                       struct sk_buff_head *queue,
1595                                       struct inet_cork *cork)
1596 {
1597         struct sk_buff *skb;
1598
1599         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1600                 kfree_skb(skb);
1601
1602         ip_cork_release(cork);
1603 }
1604
1605 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1606 {
1607         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1608 }
1609
1610 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1611                             struct flowi4 *fl4,
1612                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1613                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1614                             void *from, int length, int transhdrlen,
1615                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1616                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1617 {
1618         struct sk_buff_head queue;
1619         int err;
1620
1621         if (flags & MSG_PROBE)
1622                 return NULL;
1623
1624         __skb_queue_head_init(&queue);
1625
1626         cork->flags = 0;
1627         cork->addr = 0;
1628         cork->opt = NULL;
1629         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1630         if (err)
1631                 return ERR_PTR(err);
1632
1633         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1634                                &current->task_frag, getfrag,
1635                                from, length, transhdrlen, flags);
1636         if (err) {
1637                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1638                 return ERR_PTR(err);
1639         }
1640
1641         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1642 }
1643
1644 /*
1645  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1646  */
1647 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1648                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1649 {
1650         __wsum csum;
1651
1652         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1653         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1654         return 0;
1655 }
1656
1657 /*
1658  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1659  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1660  */
1661 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1662                            const struct ip_options *sopt,
1663                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1664                            const struct ip_reply_arg *arg,
1665                            unsigned int len, u64 transmit_time)
1666 {
1667         struct ip_options_data replyopts;
1668         struct ipcm_cookie ipc;
1669         struct flowi4 fl4;
1670         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1671         struct net *net = sock_net(sk);
1672         struct sk_buff *nskb;
1673         int err;
1674         int oif;
1675
1676         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1677                 return;
1678
1679         ipcm_init(&ipc);
1680         ipc.addr = daddr;
1681         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1682
1683         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1684                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1685
1686                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1687                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1688         }
1689
1690         oif = arg->bound_dev_if;
1691         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1692                 oif = skb->skb_iif;
1693
1694         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1695                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1696                            RT_TOS(arg->tos),
1697                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1698                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1699                            daddr, saddr,
1700                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1701                            arg->uid);
1702         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1703         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1704         if (IS_ERR(rt))
1705                 return;
1706
1707         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1708
1709         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1710         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1711         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1712         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1713         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1714                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1715         if (unlikely(err)) {
1716                 ip_flush_pending_frames(sk);
1717                 goto out;
1718         }
1719
1720         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1721         if (nskb) {
1722                 if (arg->csumoffset >= 0)
1723                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1724                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1725                                                                 arg->csum));
1726                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1727                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1728         }
1729 out:
1730         ip_rt_put(rt);
1731 }
1732
1733 void __init ip_init(void)
1734 {
1735         ip_rt_init();
1736         inet_initpeers();
1737
1738 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1739         igmp_mc_init();
1740 #endif
1741 }