net/ipv4/ip_output.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   8  *
   9  * Authors:     Ross Biro
  10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  12  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  13  *              Richard Underwood
  14  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  15  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  16  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  17  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  18  *
  19  *      See ip_input.c for original log
  20  *
  21  *      Fixes:
  22  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  23  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  24  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  25  *                                      no route is found.
  26  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  27  *                                      (in case if packet not accepted by
  28  *                                      output firewall rules)
  29  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  30  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  31  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  32  *                                      some redundant tests.
  33  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  34  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  35  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  36  *                                      for decreased register pressure on x86
  37  *                                      and more readibility.
  38  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  39  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  40  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  41  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  42  *                                      datagrams.
  43  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  44  */
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/errno.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <linux/socket.h>
  57 #include <linux/sockios.h>
  58 #include <linux/in.h>
  59 #include <linux/inet.h>
  60 #include <linux/netdevice.h>
  61 #include <linux/etherdevice.h>
  62 #include <linux/proc_fs.h>
  63 #include <linux/stat.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65
  66 #include <net/snmp.h>
  67 #include <net/ip.h>
  68 #include <net/protocol.h>
  69 #include <net/route.h>
  70 #include <net/xfrm.h>
  71 #include <linux/skbuff.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/arp.h>
  74 #include <net/icmp.h>
  75 #include <net/checksum.h>
  76 #include <net/inetpeer.h>
  77 #include <net/inet_ecn.h>
  78 #include <net/lwtunnel.h>
  79 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  80 #include <linux/igmp.h>
  81 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  82 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  83 #include <linux/netlink.h>
  84 #include <linux/tcp.h>
  85
  86 static int
  87 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  88             unsigned int mtu,
  89             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  90
  91 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  92 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  93 {
  94         iph->check = 0;
  95         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  96 }
  97 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  98
  99 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 100 {
 101         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 102
 103         iph->tot_len = htons(skb->len);
 104         ip_send_check(iph);
 105
 106         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 107          * skb to its handler for processing
 108          */
 109         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 110         if (unlikely(!skb))
 111                 return 0;
 112
 113         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 114
 115         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 116                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 117                        dst_output);
 118 }
 119
 120 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 121 {
 122         int err;
 123
 124         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 125         if (likely(err == 1))
 126                 err = dst_output(net, sk, skb);
 127
 128         return err;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 131
 132 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 133 {
 134         int ttl = inet->uc_ttl;
 135
 136         if (ttl < 0)
 137                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 138         return ttl;
 139 }
 140
 141 /*
 142  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 143  *
 144  */
 145 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 146                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt,
 147                           u8 tos)
 148 {
 149         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 150         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 151         struct net *net = sock_net(sk);
 152         struct iphdr *iph;
 153
 154         /* Build the IP header. */
 155         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 156         skb_reset_network_header(skb);
 157         iph = ip_hdr(skb);
 158         iph->version  = 4;
 159         iph->ihl      = 5;
 160         iph->tos      = tos;
 161         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 162         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 163         iph->saddr    = saddr;
 164         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 165         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 166                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 167                 iph->id = 0;
 168         } else {
 169                 iph->frag_off = 0;
 170                 __ip_select_ident(net, iph, 1);
 171         }
 172
 173         if (opt && opt->opt.optlen) {
 174                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 175                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 176         }
 177
 178         skb->priority = sk->sk_priority;
 179         if (!skb->mark)
 180                 skb->mark = sk->sk_mark;
 181
 182         /* Send it out. */
 183         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 184 }
 185 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 186
 187 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 188 {
 189         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 190         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 191         struct net_device *dev = dst->dev;
 192         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 193         struct neighbour *neigh;
 194         bool is_v6gw = false;
 195
 196         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 197                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 198         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 199                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 200
 201         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 202         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 203                 struct sk_buff *skb2;
 204
 205                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 206                 if (!skb2) {
 207                         kfree_skb(skb);
 208                         return -ENOMEM;
 209                 }
 210                 if (skb->sk)
 211                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 212                 consume_skb(skb);
 213                 skb = skb2;
 214         }
 215
 216         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 217                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 218
 219                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 220                         return res;
 221         }
 222
 223         rcu_read_lock_bh();
 224         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 225         if (!IS_ERR(neigh)) {
 226                 int res;
 227
 228                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 229                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 230                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 231                 rcu_read_unlock_bh();
 232                 return res;
 233         }
 234         rcu_read_unlock_bh();
 235
 236         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 237                             __func__);
 238         kfree_skb(skb);
 239         return -EINVAL;
 240 }
 241
 242 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 243                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 244 {
 245         struct sk_buff *segs, *nskb;
 246         netdev_features_t features;
 247         int ret = 0;
 248
 249         /* common case: seglen is <= mtu
 250          */
 251         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 252                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 253
 254         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 255          *
 256          * This can happen in several cases:
 257          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 258          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 259          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 260          *    stack.
 261          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 262          *    interface with a smaller MTU.
 263          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 264          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 265          *    insufficent MTU.
 266          */
 267         features = netif_skb_features(skb);
 268         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 269         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 270         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 271                 kfree_skb(skb);
 272                 return -ENOMEM;
 273         }
 274
 275         consume_skb(skb);
 276
 277         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 278                 int err;
 279
 280                 skb_mark_not_on_list(segs);
 281                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 282
 283                 if (err && ret == 0)
 284                         ret = err;
 285         }
 286
 287         return ret;
 288 }
 289
 290 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 291 {
 292         unsigned int mtu;
 293
 294 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 295         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 296         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 297                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 298                 return dst_output(net, sk, skb);
 299         }
 300 #endif
 301         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 302         if (skb_is_gso(skb))
 303                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 304
 305         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 306                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 307
 308         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 309 }
 310
 311 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 312 {
 313         int ret;
 314
 315         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 316         switch (ret) {
 317         case NET_XMIT_SUCCESS:
 318                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 319         case NET_XMIT_CN:
 320                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 321         default:
 322                 kfree_skb(skb);
 323                 return ret;
 324         }
 325 }
 326
 327 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 328                                struct sk_buff *skb)
 329 {
 330         struct rtable *new_rt;
 331         bool do_cn = false;
 332         int ret, err;
 333
 334         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 335         switch (ret) {
 336         case NET_XMIT_CN:
 337                 do_cn = true;
 338                 fallthrough;
 339         case NET_XMIT_SUCCESS:
 340                 break;
 341         default:
 342                 kfree_skb(skb);
 343                 return ret;
 344         }
 345
 346         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 347          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 348          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 349          */
 350         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 351         if (new_rt) {
 352                 new_rt->rt_iif = 0;
 353                 skb_dst_drop(skb);
 354                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 355         }
 356
 357         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 358         return (do_cn && err) ? ret : err;
 359 }
 360
 361 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 362 {
 363         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 364         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 365
 366         /*
 367          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 368          */
 369         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 370
 371         skb->dev = dev;
 372         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 373
 374         /*
 375          *      Multicasts are looped back for other local users
 376          */
 377
 378         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 379                 if (sk_mc_loop(sk)
 380 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 381                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 382                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 383                    by ip_mr_input in any case.
 384                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 385                    to local recipients.
 386
 387                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 388                  */
 389                     &&
 390                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 391                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 392 #endif
 393                    ) {
 394                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 395                         if (newskb)
 396                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 397                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 398                                         ip_mc_finish_output);
 399                 }
 400
 401                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 402
 403                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 404                         kfree_skb(skb);
 405                         return 0;
 406                 }
 407         }
 408
 409         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 410                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 411                 if (newskb)
 412                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 413                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 414                                 ip_mc_finish_output);
 415         }
 416
 417         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 418                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 419                             ip_finish_output,
 420                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 421 }
 422
 423 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 424 {
 425         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 426
 427         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 428
 429         skb->dev = dev;
 430         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 431
 432         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 433                             net, sk, skb, indev, dev,
 434                             ip_finish_output,
 435                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 436 }
 437
 438 /*
 439  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 440  * Equivalent to :
 441  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 442  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 443  */
 444 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 445 {
 446         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 447                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 448         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 449                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(fl4->daddr));
 450 }
 451
 452 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 453 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 454                     __u8 tos)
 455 {
 456         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 457         struct net *net = sock_net(sk);
 458         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 459         struct flowi4 *fl4;
 460         struct rtable *rt;
 461         struct iphdr *iph;
 462         int res;
 463
 464         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 465          * f.e. by something like SCTP.
 466          */
 467         rcu_read_lock();
 468         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 469         fl4 = &fl->u.ip4;
 470         rt = skb_rtable(skb);
 471         if (rt)
 472                 goto packet_routed;
 473
 474         /* Make sure we can route this packet. */
 475         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 476         if (!rt) {
 477                 __be32 daddr;
 478
 479                 /* Use correct destination address if we have options. */
 480                 daddr = inet->inet_daddr;
 481                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 482                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 483
 484                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 485                  * keep trying until route appears or the connection times
 486                  * itself out.
 487                  */
 488                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 489                                            daddr, inet->inet_saddr,
 490                                            inet->inet_dport,
 491                                            inet->inet_sport,
 492                                            sk->sk_protocol,
 493                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 494                                            sk->sk_bound_dev_if);
 495                 if (IS_ERR(rt))
 496                         goto no_route;
 497                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 498         }
 499         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 500
 501 packet_routed:
 502         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 503                 goto no_route;
 504
 505         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 506         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 507         skb_reset_network_header(skb);
 508         iph = ip_hdr(skb);
 509         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 510         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 511                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 512         else
 513                 iph->frag_off = 0;
 514         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 515         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 516         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 517
 518         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 519
 520         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 521                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 522                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 523         }
 524
 525         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 526                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 527
 528         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 529         skb->priority = sk->sk_priority;
 530         skb->mark = sk->sk_mark;
 531
 532         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 533         rcu_read_unlock();
 534         return res;
 535
 536 no_route:
 537         rcu_read_unlock();
 538         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 539         kfree_skb(skb);
 540         return -EHOSTUNREACH;
 541 }
 542 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 543
 544 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 545 {
 546         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, inet_sk(sk)->tos);
 547 }
 548 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 549
 550 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 551 {
 552         to->pkt_type = from->pkt_type;
 553         to->priority = from->priority;
 554         to->protocol = from->protocol;
 555         to->skb_iif = from->skb_iif;
 556         skb_dst_drop(to);
 557         skb_dst_copy(to, from);
 558         to->dev = from->dev;
 559         to->mark = from->mark;
 560
 561         skb_copy_hash(to, from);
 562
 563 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 564         to->tc_index = from->tc_index;
 565 #endif
 566         nf_copy(to, from);
 567         skb_ext_copy(to, from);
 568 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 569         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 570 #endif
 571         skb_copy_secmark(to, from);
 572 }
 573
 574 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 575                        unsigned int mtu,
 576                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 577 {
 578         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 579
 580         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 581                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 582
 583         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 584                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 585                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 586                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 587                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 588                           htonl(mtu));
 589                 kfree_skb(skb);
 590                 return -EMSGSIZE;
 591         }
 592
 593         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 594 }
 595
 596 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 597                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 598 {
 599         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 600
 601         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 602         skb_frag_list_init(skb);
 603
 604         iter->offset = 0;
 605         iter->iph = iph;
 606         iter->hlen = hlen;
 607
 608         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 609         skb->len = first_len;
 610         iph->tot_len = htons(first_len);
 611         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 612         ip_send_check(iph);
 613 }
 614 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 615
 616 static void ip_fraglist_ipcb_prepare(struct sk_buff *skb,
 617                                      struct ip_fraglist_iter *iter)
 618 {
 619         struct sk_buff *to = iter->frag;
 620
 621         /* Copy the flags to each fragment. */
 622         IPCB(to)->flags = IPCB(skb)->flags;
 623
 624         if (iter->offset == 0)
 625                 ip_options_fragment(to);
 626 }
 627
 628 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 629 {
 630         unsigned int hlen = iter->hlen;
 631         struct iphdr *iph = iter->iph;
 632         struct sk_buff *frag;
 633
 634         frag = iter->frag;
 635         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 636         skb_reset_transport_header(frag);
 637         __skb_push(frag, hlen);
 638         skb_reset_network_header(frag);
 639         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 640         iter->iph = ip_hdr(frag);
 641         iph = iter->iph;
 642         iph->tot_len = htons(frag->len);
 643         ip_copy_metadata(frag, skb);
 644         iter->offset += skb->len - hlen;
 645         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 646         if (frag->next)
 647                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 648         /* Ready, complete checksum */
 649         ip_send_check(iph);
 650 }
 651 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 652
 653 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 654                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 655                   struct ip_frag_state *state)
 656 {
 657         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 658
 659         state->DF = DF;
 660         state->hlen = hlen;
 661         state->ll_rs = ll_rs;
 662         state->mtu = mtu;
 663
 664         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 665         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 666
 667         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 668         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 669 }
 670 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 671
 672 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 673                          bool first_frag, struct ip_frag_state *state)
 674 {
 675         /* Copy the flags to each fragment. */
 676         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 677
 678         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 679          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 680          * options are already fixed) and make it ONCE
 681          * on the initial skb, so that all the following fragments
 682          * will inherit fixed options.
 683          */
 684         if (first_frag)
 685                 ip_options_fragment(from);
 686 }
 687
 688 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 689 {
 690         unsigned int len = state->left;
 691         struct sk_buff *skb2;
 692         struct iphdr *iph;
 693
 694         len = state->left;
 695         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 696         if (len > state->mtu)
 697                 len = state->mtu;
 698         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 699            then align the next start on an eight byte boundary */
 700         if (len < state->left)  {
 701                 len &= ~7;
 702         }
 703
 704         /* Allocate buffer */
 705         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 706         if (!skb2)
 707                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 708
 709         /*
 710          *      Set up data on packet
 711          */
 712
 713         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 714         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 715         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 716         skb_reset_network_header(skb2);
 717         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 718
 719         /*
 720          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 721          *      it might possess
 722          */
 723
 724         if (skb->sk)
 725                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 726
 727         /*
 728          *      Copy the packet header into the new buffer.
 729          */
 730
 731         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 732
 733         /*
 734          *      Copy a block of the IP datagram.
 735          */
 736         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 737                 BUG();
 738         state->left -= len;
 739
 740         /*
 741          *      Fill in the new header fields.
 742          */
 743         iph = ip_hdr(skb2);
 744         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 745         if (state->DF)
 746                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 747
 748         /*
 749          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 750          *                 last fragment then keep MF on each bit
 751          */
 752         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 753                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 754         state->ptr += len;
 755         state->offset += len;
 756
 757         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 758
 759         ip_send_check(iph);
 760
 761         return skb2;
 762 }
 763 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 764
 765 /*
 766  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 767  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 768  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 769  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 770  */
 771
 772 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 773                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 774 {
 775         struct iphdr *iph;
 776         struct sk_buff *skb2;
 777         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 778         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 779         struct ip_fraglist_iter iter;
 780         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 781         struct ip_frag_state state;
 782         int err = 0;
 783
 784         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 785         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 786             (err = skb_checksum_help(skb)))
 787                 goto fail;
 788
 789         /*
 790          *      Point into the IP datagram header.
 791          */
 792
 793         iph = ip_hdr(skb);
 794
 795         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 796         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 797                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 798
 799         /*
 800          *      Setup starting values.
 801          */
 802
 803         hlen = iph->ihl * 4;
 804         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 805         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 806         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 807
 808         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 809          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 810          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 811          *
 812          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 813          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 814          */
 815         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 816                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 817                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 818
 819                 if (first_len - hlen > mtu ||
 820                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 821                     ip_is_fragment(iph) ||
 822                     skb_cloned(skb) ||
 823                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 824                         goto slow_path;
 825
 826                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 827                         /* Correct geometry. */
 828                         if (frag->len > mtu ||
 829                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 830                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 831                                 goto slow_path_clean;
 832
 833                         /* Partially cloned skb? */
 834                         if (skb_shared(frag))
 835                                 goto slow_path_clean;
 836
 837                         BUG_ON(frag->sk);
 838                         if (skb->sk) {
 839                                 frag->sk = skb->sk;
 840                                 frag->destructor = sock_wfree;
 841                         }
 842                         skb->truesize -= frag->truesize;
 843                 }
 844
 845                 /* Everything is OK. Generate! */
 846                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 847
 848                 for (;;) {
 849                         /* Prepare header of the next frame,
 850                          * before previous one went down. */
 851                         if (iter.frag) {
 852                                 ip_fraglist_ipcb_prepare(skb, &iter);
 853                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 854                         }
 855
 856                         skb->tstamp = tstamp;
 857                         err = output(net, sk, skb);
 858
 859                         if (!err)
 860                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 861                         if (err || !iter.frag)
 862                                 break;
 863
 864                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 865                 }
 866
 867                 if (err == 0) {
 868                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 869                         return 0;
 870                 }
 871
 872                 kfree_skb_list(iter.frag);
 873
 874                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 875                 return err;
 876
 877 slow_path_clean:
 878                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 879                         if (frag2 == frag)
 880                                 break;
 881                         frag2->sk = NULL;
 882                         frag2->destructor = NULL;
 883                         skb->truesize += frag2->truesize;
 884                 }
 885         }
 886
 887 slow_path:
 888         /*
 889          *      Fragment the datagram.
 890          */
 891
 892         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 893                      &state);
 894
 895         /*
 896          *      Keep copying data until we run out.
 897          */
 898
 899         while (state.left > 0) {
 900                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 901
 902                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 903                 if (IS_ERR(skb2)) {
 904                         err = PTR_ERR(skb2);
 905                         goto fail;
 906                 }
 907                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag, &state);
 908
 909                 /*
 910                  *      Put this fragment into the sending queue.
 911                  */
 912                 skb2->tstamp = tstamp;
 913                 err = output(net, sk, skb2);
 914                 if (err)
 915                         goto fail;
 916
 917                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 918         }
 919         consume_skb(skb);
 920         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 921         return err;
 922
 923 fail:
 924         kfree_skb(skb);
 925         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 926         return err;
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 929
 930 int
 931 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 932 {
 933         struct msghdr *msg = from;
 934
 935         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 936                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 937                         return -EFAULT;
 938         } else {
 939                 __wsum csum = 0;
 940                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 941                         return -EFAULT;
 942                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 943         }
 944         return 0;
 945 }
 946 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 947
 948 static inline __wsum
 949 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 950 {
 951         char *kaddr;
 952         __wsum csum;
 953         kaddr = kmap(page);
 954         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 955         kunmap(page);
 956         return csum;
 957 }
 958
 959 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 960                             struct flowi4 *fl4,
 961                             struct sk_buff_head *queue,
 962                             struct inet_cork *cork,
 963                             struct page_frag *pfrag,
 964                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 965                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 966                             void *from, int length, int transhdrlen,
 967                             unsigned int flags)
 968 {
 969         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 970         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 971         struct sk_buff *skb;
 972
 973         struct ip_options *opt = cork->opt;
 974         int hh_len;
 975         int exthdrlen;
 976         int mtu;
 977         int copy;
 978         int err;
 979         int offset = 0;
 980         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 981         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 982         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 983         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 984         bool paged, extra_uref = false;
 985         u32 tskey = 0;
 986
 987         skb = skb_peek_tail(queue);
 988
 989         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 990         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 991         paged = !!cork->gso_size;
 992
 993         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 994             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 995                 tskey = sk->sk_tskey++;
 996
 997         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 998
 999         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1000         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1001         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? IP_MAX_MTU : mtu;
1002
1003         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1004                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1005                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1006                 return -EMSGSIZE;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1011          * it won't be fragmented in the future.
1012          */
1013         if (transhdrlen &&
1014             length + fragheaderlen <= mtu &&
1015             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1016             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1017             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1018                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1019
1020         if (flags & MSG_ZEROCOPY && length && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1021                 uarg = msg_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1022                 if (!uarg)
1023                         return -ENOBUFS;
1024                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1025                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1026                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1027                         paged = true;
1028                 } else {
1029                         uarg->zerocopy = 0;
1030                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1031                 }
1032         }
1033
1034         cork->length += length;
1035
1036         /* So, what's going on in the loop below?
1037          *
1038          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1039          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1040          * adding appropriate IP header.
1041          */
1042
1043         if (!skb)
1044                 goto alloc_new_skb;
1045
1046         while (length > 0) {
1047                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1048                 copy = mtu - skb->len;
1049                 if (copy < length)
1050                         copy = maxfraglen - skb->len;
1051                 if (copy <= 0) {
1052                         char *data;
1053                         unsigned int datalen;
1054                         unsigned int fraglen;
1055                         unsigned int fraggap;
1056                         unsigned int alloclen;
1057                         unsigned int pagedlen;
1058                         struct sk_buff *skb_prev;
1059 alloc_new_skb:
1060                         skb_prev = skb;
1061                         if (skb_prev)
1062                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1063                         else
1064                                 fraggap = 0;
1065
1066                         /*
1067                          * If remaining data exceeds the mtu,
1068                          * we know we need more fragment(s).
1069                          */
1070                         datalen = length + fraggap;
1071                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1072                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1073                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1074                         pagedlen = 0;
1075
1076                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1077                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1078                                 alloclen = mtu;
1079                         else if (!paged)
1080                                 alloclen = fraglen;
1081                         else {
1082                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
1083                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
1084                         }
1085
1086                         alloclen += exthdrlen;
1087
1088                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1089                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1090                          * because we have no idea what fragment will be
1091                          * the last.
1092                          */
1093                         if (datalen == length + fraggap)
1094                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
1095
1096                         if (transhdrlen) {
1097                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
1098                                                 alloclen + hh_len + 15,
1099                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1100                         } else {
1101                                 skb = NULL;
1102                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1103                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1104                                         skb = alloc_skb(alloclen + hh_len + 15,
1105                                                         sk->sk_allocation);
1106                                 if (unlikely(!skb))
1107                                         err = -ENOBUFS;
1108                         }
1109                         if (!skb)
1110                                 goto error;
1111
1112                         /*
1113                          *      Fill in the control structures
1114                          */
1115                         skb->ip_summed = csummode;
1116                         skb->csum = 0;
1117                         skb_reserve(skb, hh_len);
1118
1119                         /*
1120                          *      Find where to start putting bytes.
1121                          */
1122                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1123                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1124                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1125                                                  fragheaderlen);
1126                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1127
1128                         if (fraggap) {
1129                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1130                                         skb_prev, maxfraglen,
1131                                         data + transhdrlen, fraggap);
1132                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1133                                                           skb->csum);
1134                                 data += fraggap;
1135                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1136                         }
1137
1138                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1139                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1140                                 err = -EFAULT;
1141                                 kfree_skb(skb);
1142                                 goto error;
1143                         }
1144
1145                         offset += copy;
1146                         length -= copy + transhdrlen;
1147                         transhdrlen = 0;
1148                         exthdrlen = 0;
1149                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1150
1151                         /* only the initial fragment is time stamped */
1152                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1153                         cork->tx_flags = 0;
1154                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1155                         tskey = 0;
1156                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1157
1158                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1159                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1160
1161                         /*
1162                          * Put the packet on the pending queue.
1163                          */
1164                         if (!skb->destructor) {
1165                                 skb->destructor = sock_wfree;
1166                                 skb->sk = sk;
1167                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1168                         }
1169                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1170                         continue;
1171                 }
1172
1173                 if (copy > length)
1174                         copy = length;
1175
1176                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1177                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1178                         unsigned int off;
1179
1180                         off = skb->len;
1181                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1182                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1183                                 __skb_trim(skb, off);
1184                                 err = -EFAULT;
1185                                 goto error;
1186                         }
1187                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1188                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1189
1190                         err = -ENOMEM;
1191                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1192                                 goto error;
1193
1194                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1195                                               pfrag->offset)) {
1196                                 err = -EMSGSIZE;
1197                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1198                                         goto error;
1199
1200                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1201                                                      pfrag->offset, 0);
1202                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1203                                 get_page(pfrag->page);
1204                         }
1205                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1206                         if (getfrag(from,
1207                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1208                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1209                                 goto error_efault;
1210
1211                         pfrag->offset += copy;
1212                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1213                         skb->len += copy;
1214                         skb->data_len += copy;
1215                         skb->truesize += copy;
1216                         wmem_alloc_delta += copy;
1217                 } else {
1218                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1219                         if (err < 0)
1220                                 goto error;
1221                 }
1222                 offset += copy;
1223                 length -= copy;
1224         }
1225
1226         if (wmem_alloc_delta)
1227                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1228         return 0;
1229
1230 error_efault:
1231         err = -EFAULT;
1232 error:
1233         net_zcopy_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_common(&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 }