net/ipv4/ip_output.c

   1 /*
   2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   4  *              interface as the means of communication with the user level.
   5  *
   6  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   7  *
   8  * Authors:     Ross Biro
   9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  10  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  11  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  12  *              Richard Underwood
  13  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  14  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  15  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  16  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  17  *
  18  *      See ip_input.c for original log
  19  *
  20  *      Fixes:
  21  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  22  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  23  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  24  *                                      no route is found.
  25  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  26  *                                      (in case if packet not accepted by
  27  *                                      output firewall rules)
  28  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  29  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  30  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  31  *                                      some redundant tests.
  32  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  33  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  34  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  35  *                                      for decreased register pressure on x86
  36  *                                      and more readibility.
  37  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  38  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  39  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  40  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  41  *                                      datagrams.
  42  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  43  */
  44
  45 #include <linux/uaccess.h>
  46 #include <linux/module.h>
  47 #include <linux/types.h>
  48 #include <linux/kernel.h>
  49 #include <linux/mm.h>
  50 #include <linux/string.h>
  51 #include <linux/errno.h>
  52 #include <linux/highmem.h>
  53 #include <linux/slab.h>
  54
  55 #include <linux/socket.h>
  56 #include <linux/sockios.h>
  57 #include <linux/in.h>
  58 #include <linux/inet.h>
  59 #include <linux/netdevice.h>
  60 #include <linux/etherdevice.h>
  61 #include <linux/proc_fs.h>
  62 #include <linux/stat.h>
  63 #include <linux/init.h>
  64
  65 #include <net/snmp.h>
  66 #include <net/ip.h>
  67 #include <net/protocol.h>
  68 #include <net/route.h>
  69 #include <net/xfrm.h>
  70 #include <linux/skbuff.h>
  71 #include <net/sock.h>
  72 #include <net/arp.h>
  73 #include <net/icmp.h>
  74 #include <net/checksum.h>
  75 #include <net/inetpeer.h>
  76 #include <net/lwtunnel.h>
  77 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  78 #include <linux/igmp.h>
  79 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  80 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  81 #include <linux/netlink.h>
  82 #include <linux/tcp.h>
  83
  84 static int
  85 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  86             unsigned int mtu,
  87             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  88
  89 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  90 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  91 {
  92         iph->check = 0;
  93         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  94 }
  95 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  96
  97 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  98 {
  99         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 100
 101         iph->tot_len = htons(skb->len);
 102         ip_send_check(iph);
 103
 104         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 105          * skb to its handler for processing
 106          */
 107         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 108         if (unlikely(!skb))
 109                 return 0;
 110
 111         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 112
 113         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 114                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 115                        dst_output);
 116 }
 117
 118 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 119 {
 120         int err;
 121
 122         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 123         if (likely(err == 1))
 124                 err = dst_output(net, sk, skb);
 125
 126         return err;
 127 }
 128 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 129
 130 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 131 {
 132         int ttl = inet->uc_ttl;
 133
 134         if (ttl < 0)
 135                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 136         return ttl;
 137 }
 138
 139 /*
 140  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 141  *
 142  */
 143 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 144                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt)
 145 {
 146         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 147         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 148         struct net *net = sock_net(sk);
 149         struct iphdr *iph;
 150
 151         /* Build the IP header. */
 152         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 153         skb_reset_network_header(skb);
 154         iph = ip_hdr(skb);
 155         iph->version  = 4;
 156         iph->ihl      = 5;
 157         iph->tos      = inet->tos;
 158         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 159         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 160         iph->saddr    = saddr;
 161         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 162         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 163                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 164                 iph->id = 0;
 165         } else {
 166                 iph->frag_off = 0;
 167                 __ip_select_ident(net, iph, 1);
 168         }
 169
 170         if (opt && opt->opt.optlen) {
 171                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 172                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 173         }
 174
 175         skb->priority = sk->sk_priority;
 176         if (!skb->mark)
 177                 skb->mark = sk->sk_mark;
 178
 179         /* Send it out. */
 180         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 181 }
 182 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 183
 184 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 185 {
 186         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 187         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 188         struct net_device *dev = dst->dev;
 189         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 190         struct neighbour *neigh;
 191         u32 nexthop;
 192
 193         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 194                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 195         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 196                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 197
 198         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 199         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 200                 struct sk_buff *skb2;
 201
 202                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 203                 if (!skb2) {
 204                         kfree_skb(skb);
 205                         return -ENOMEM;
 206                 }
 207                 if (skb->sk)
 208                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 209                 consume_skb(skb);
 210                 skb = skb2;
 211         }
 212
 213         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 214                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 215
 216                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 217                         return res;
 218         }
 219
 220         rcu_read_lock_bh();
 221         nexthop = (__force u32) rt_nexthop(rt, ip_hdr(skb)->daddr);
 222         neigh = __ipv4_neigh_lookup_noref(dev, nexthop);
 223         if (unlikely(!neigh))
 224                 neigh = __neigh_create(&arp_tbl, &nexthop, dev, false);
 225         if (!IS_ERR(neigh)) {
 226                 int res;
 227
 228                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 229                 res = neigh_output(neigh, skb);
 230
 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         netdev_features_t features;
 246         struct sk_buff *segs;
 247         int ret = 0;
 248
 249         /* common case: seglen is <= mtu
 250          */
 251         if (skb_gso_validate_mtu(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_SGO_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         do {
 278                 struct sk_buff *nskb = segs->next;
 279                 int err;
 280
 281                 segs->next = NULL;
 282                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 283
 284                 if (err && ret == 0)
 285                         ret = err;
 286                 segs = nskb;
 287         } while (segs);
 288
 289         return ret;
 290 }
 291
 292 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 293 {
 294         unsigned int mtu;
 295         int ret;
 296
 297         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 298         if (ret) {
 299                 kfree_skb(skb);
 300                 return ret;
 301         }
 302
 303 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 304         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 305         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 306                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 307                 return dst_output(net, sk, skb);
 308         }
 309 #endif
 310         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 311         if (skb_is_gso(skb))
 312                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 313
 314         if (skb->len > mtu || (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU))
 315                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 316
 317         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 318 }
 319
 320 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 321                                struct sk_buff *skb)
 322 {
 323         int ret;
 324
 325         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 326         if (ret) {
 327                 kfree_skb(skb);
 328                 return ret;
 329         }
 330
 331         return dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 332 }
 333
 334 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 335 {
 336         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 337         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 338
 339         /*
 340          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 341          */
 342         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 343
 344         skb->dev = dev;
 345         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 346
 347         /*
 348          *      Multicasts are looped back for other local users
 349          */
 350
 351         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 352                 if (sk_mc_loop(sk)
 353 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 354                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 355                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 356                    by ip_mr_input in any case.
 357                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 358                    to local recipients.
 359
 360                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 361                  */
 362                     &&
 363                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 364                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 365 #endif
 366                    ) {
 367                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 368                         if (newskb)
 369                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 370                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 371                                         ip_mc_finish_output);
 372                 }
 373
 374                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 375
 376                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 377                         kfree_skb(skb);
 378                         return 0;
 379                 }
 380         }
 381
 382         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 383                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 384                 if (newskb)
 385                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 386                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 387                                 ip_mc_finish_output);
 388         }
 389
 390         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 391                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 392                             ip_finish_output,
 393                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 394 }
 395
 396 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 397 {
 398         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
 399
 400         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 401
 402         skb->dev = dev;
 403         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 404
 405         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 406                             net, sk, skb, NULL, dev,
 407                             ip_finish_output,
 408                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 409 }
 410
 411 /*
 412  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 413  * Equivalent to :
 414  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 415  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 416  */
 417 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 418 {
 419         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 420                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 421         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 422                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(fl4->daddr));
 423 }
 424
 425 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 426 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 427 {
 428         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 429         struct net *net = sock_net(sk);
 430         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 431         struct flowi4 *fl4;
 432         struct rtable *rt;
 433         struct iphdr *iph;
 434         int res;
 435
 436         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 437          * f.e. by something like SCTP.
 438          */
 439         rcu_read_lock();
 440         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 441         fl4 = &fl->u.ip4;
 442         rt = skb_rtable(skb);
 443         if (rt)
 444                 goto packet_routed;
 445
 446         /* Make sure we can route this packet. */
 447         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 448         if (!rt) {
 449                 __be32 daddr;
 450
 451                 /* Use correct destination address if we have options. */
 452                 daddr = inet->inet_daddr;
 453                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 454                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 455
 456                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 457                  * keep trying until route appears or the connection times
 458                  * itself out.
 459                  */
 460                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 461                                            daddr, inet->inet_saddr,
 462                                            inet->inet_dport,
 463                                            inet->inet_sport,
 464                                            sk->sk_protocol,
 465                                            RT_CONN_FLAGS(sk),
 466                                            sk->sk_bound_dev_if);
 467                 if (IS_ERR(rt))
 468                         goto no_route;
 469                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 470         }
 471         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 472
 473 packet_routed:
 474         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 475                 goto no_route;
 476
 477         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 478         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 479         skb_reset_network_header(skb);
 480         iph = ip_hdr(skb);
 481         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (inet->tos & 0xff));
 482         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 483                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 484         else
 485                 iph->frag_off = 0;
 486         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 487         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 488         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 489
 490         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 491
 492         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 493                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 494                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 495         }
 496
 497         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 498                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 499
 500         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 501         skb->priority = sk->sk_priority;
 502         skb->mark = sk->sk_mark;
 503
 504         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 505         rcu_read_unlock();
 506         return res;
 507
 508 no_route:
 509         rcu_read_unlock();
 510         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 511         kfree_skb(skb);
 512         return -EHOSTUNREACH;
 513 }
 514 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 515
 516 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 517 {
 518         to->pkt_type = from->pkt_type;
 519         to->priority = from->priority;
 520         to->protocol = from->protocol;
 521         skb_dst_drop(to);
 522         skb_dst_copy(to, from);
 523         to->dev = from->dev;
 524         to->mark = from->mark;
 525
 526         /* Copy the flags to each fragment. */
 527         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 528
 529 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 530         to->tc_index = from->tc_index;
 531 #endif
 532         nf_copy(to, from);
 533 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 534         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 535 #endif
 536         skb_copy_secmark(to, from);
 537 }
 538
 539 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 540                        unsigned int mtu,
 541                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 542 {
 543         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 544
 545         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 546                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 547
 548         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 549                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 550                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 551                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 552                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 553                           htonl(mtu));
 554                 kfree_skb(skb);
 555                 return -EMSGSIZE;
 556         }
 557
 558         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 559 }
 560
 561 /*
 562  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 563  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 564  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 565  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 566  */
 567
 568 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 569                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 570 {
 571         struct iphdr *iph;
 572         int ptr;
 573         struct sk_buff *skb2;
 574         unsigned int mtu, hlen, left, len, ll_rs;
 575         int offset;
 576         __be16 not_last_frag;
 577         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 578         int err = 0;
 579
 580         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 581         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 582             (err = skb_checksum_help(skb)))
 583                 goto fail;
 584
 585         /*
 586          *      Point into the IP datagram header.
 587          */
 588
 589         iph = ip_hdr(skb);
 590
 591         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 592         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 593                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 594
 595         /*
 596          *      Setup starting values.
 597          */
 598
 599         hlen = iph->ihl * 4;
 600         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 601         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 602
 603         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 604          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 605          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 606          *
 607          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 608          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 609          */
 610         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 611                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 612                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 613
 614                 if (first_len - hlen > mtu ||
 615                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 616                     ip_is_fragment(iph) ||
 617                     skb_cloned(skb))
 618                         goto slow_path;
 619
 620                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 621                         /* Correct geometry. */
 622                         if (frag->len > mtu ||
 623                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 624                             skb_headroom(frag) < hlen)
 625                                 goto slow_path_clean;
 626
 627                         /* Partially cloned skb? */
 628                         if (skb_shared(frag))
 629                                 goto slow_path_clean;
 630
 631                         BUG_ON(frag->sk);
 632                         if (skb->sk) {
 633                                 frag->sk = skb->sk;
 634                                 frag->destructor = sock_wfree;
 635                         }
 636                         skb->truesize -= frag->truesize;
 637                 }
 638
 639                 /* Everything is OK. Generate! */
 640
 641                 err = 0;
 642                 offset = 0;
 643                 frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 644                 skb_frag_list_init(skb);
 645                 skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 646                 skb->len = first_len;
 647                 iph->tot_len = htons(first_len);
 648                 iph->frag_off = htons(IP_MF);
 649                 ip_send_check(iph);
 650
 651                 for (;;) {
 652                         /* Prepare header of the next frame,
 653                          * before previous one went down. */
 654                         if (frag) {
 655                                 frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 656                                 skb_reset_transport_header(frag);
 657                                 __skb_push(frag, hlen);
 658                                 skb_reset_network_header(frag);
 659                                 memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 660                                 iph = ip_hdr(frag);
 661                                 iph->tot_len = htons(frag->len);
 662                                 ip_copy_metadata(frag, skb);
 663                                 if (offset == 0)
 664                                         ip_options_fragment(frag);
 665                                 offset += skb->len - hlen;
 666                                 iph->frag_off = htons(offset>>3);
 667                                 if (frag->next)
 668                                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 669                                 /* Ready, complete checksum */
 670                                 ip_send_check(iph);
 671                         }
 672
 673                         err = output(net, sk, skb);
 674
 675                         if (!err)
 676                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 677                         if (err || !frag)
 678                                 break;
 679
 680                         skb = frag;
 681                         frag = skb->next;
 682                         skb->next = NULL;
 683                 }
 684
 685                 if (err == 0) {
 686                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 687                         return 0;
 688                 }
 689
 690                 while (frag) {
 691                         skb = frag->next;
 692                         kfree_skb(frag);
 693                         frag = skb;
 694                 }
 695                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 696                 return err;
 697
 698 slow_path_clean:
 699                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 700                         if (frag2 == frag)
 701                                 break;
 702                         frag2->sk = NULL;
 703                         frag2->destructor = NULL;
 704                         skb->truesize += frag2->truesize;
 705                 }
 706         }
 707
 708 slow_path:
 709         iph = ip_hdr(skb);
 710
 711         left = skb->len - hlen;         /* Space per frame */
 712         ptr = hlen;             /* Where to start from */
 713
 714         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 715
 716         /*
 717          *      Fragment the datagram.
 718          */
 719
 720         offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 721         not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 722
 723         /*
 724          *      Keep copying data until we run out.
 725          */
 726
 727         while (left > 0) {
 728                 len = left;
 729                 /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 730                 if (len > mtu)
 731                         len = mtu;
 732                 /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 733                    then align the next start on an eight byte boundary */
 734                 if (len < left) {
 735                         len &= ~7;
 736                 }
 737
 738                 /* Allocate buffer */
 739                 skb2 = alloc_skb(len + hlen + ll_rs, GFP_ATOMIC);
 740                 if (!skb2) {
 741                         err = -ENOMEM;
 742                         goto fail;
 743                 }
 744
 745                 /*
 746                  *      Set up data on packet
 747                  */
 748
 749                 ip_copy_metadata(skb2, skb);
 750                 skb_reserve(skb2, ll_rs);
 751                 skb_put(skb2, len + hlen);
 752                 skb_reset_network_header(skb2);
 753                 skb2->transport_header = skb2->network_header + hlen;
 754
 755                 /*
 756                  *      Charge the memory for the fragment to any owner
 757                  *      it might possess
 758                  */
 759
 760                 if (skb->sk)
 761                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 762
 763                 /*
 764                  *      Copy the packet header into the new buffer.
 765                  */
 766
 767                 skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), hlen);
 768
 769                 /*
 770                  *      Copy a block of the IP datagram.
 771                  */
 772                 if (skb_copy_bits(skb, ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 773                         BUG();
 774                 left -= len;
 775
 776                 /*
 777                  *      Fill in the new header fields.
 778                  */
 779                 iph = ip_hdr(skb2);
 780                 iph->frag_off = htons((offset >> 3));
 781
 782                 if (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU)
 783                         iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 784
 785                 /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 786                  * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 787                  * options are already fixed) and make it ONCE
 788                  * on the initial skb, so that all the following fragments
 789                  * will inherit fixed options.
 790                  */
 791                 if (offset == 0)
 792                         ip_options_fragment(skb);
 793
 794                 /*
 795                  *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 796                  *                 last fragment then keep MF on each bit
 797                  */
 798                 if (left > 0 || not_last_frag)
 799                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 800                 ptr += len;
 801                 offset += len;
 802
 803                 /*
 804                  *      Put this fragment into the sending queue.
 805                  */
 806                 iph->tot_len = htons(len + hlen);
 807
 808                 ip_send_check(iph);
 809
 810                 err = output(net, sk, skb2);
 811                 if (err)
 812                         goto fail;
 813
 814                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 815         }
 816         consume_skb(skb);
 817         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 818         return err;
 819
 820 fail:
 821         kfree_skb(skb);
 822         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 823         return err;
 824 }
 825 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 826
 827 int
 828 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 829 {
 830         struct msghdr *msg = from;
 831
 832         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 833                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 834                         return -EFAULT;
 835         } else {
 836                 __wsum csum = 0;
 837                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 838                         return -EFAULT;
 839                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 840         }
 841         return 0;
 842 }
 843 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 844
 845 static inline __wsum
 846 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 847 {
 848         char *kaddr;
 849         __wsum csum;
 850         kaddr = kmap(page);
 851         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 852         kunmap(page);
 853         return csum;
 854 }
 855
 856 static inline int ip_ufo_append_data(struct sock *sk,
 857                         struct sk_buff_head *queue,
 858                         int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
 859                                int odd, struct sk_buff *skb),
 860                         void *from, int length, int hh_len, int fragheaderlen,
 861                         int transhdrlen, int maxfraglen, unsigned int flags)
 862 {
 863         struct sk_buff *skb;
 864         int err;
 865
 866         /* There is support for UDP fragmentation offload by network
 867          * device, so create one single skb packet containing complete
 868          * udp datagram
 869          */
 870         skb = skb_peek_tail(queue);
 871         if (!skb) {
 872                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
 873                         hh_len + fragheaderlen + transhdrlen + 20,
 874                         (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
 875
 876                 if (!skb)
 877                         return err;
 878
 879                 /* reserve space for Hardware header */
 880                 skb_reserve(skb, hh_len);
 881
 882                 /* create space for UDP/IP header */
 883                 skb_put(skb, fragheaderlen + transhdrlen);
 884
 885                 /* initialize network header pointer */
 886                 skb_reset_network_header(skb);
 887
 888                 /* initialize protocol header pointer */
 889                 skb->transport_header = skb->network_header + fragheaderlen;
 890
 891                 skb->csum = 0;
 892
 893                 if (flags & MSG_CONFIRM)
 894                         skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
 895
 896                 __skb_queue_tail(queue, skb);
 897         } else if (skb_is_gso(skb)) {
 898                 goto append;
 899         }
 900
 901         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
 902         /* specify the length of each IP datagram fragment */
 903         skb_shinfo(skb)->gso_size = maxfraglen - fragheaderlen;
 904         skb_shinfo(skb)->gso_type = SKB_GSO_UDP;
 905
 906 append:
 907         return skb_append_datato_frags(sk, skb, getfrag, from,
 908                                        (length - transhdrlen));
 909 }
 910
 911 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 912                             struct flowi4 *fl4,
 913                             struct sk_buff_head *queue,
 914                             struct inet_cork *cork,
 915                             struct page_frag *pfrag,
 916                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 917                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 918                             void *from, int length, int transhdrlen,
 919                             unsigned int flags)
 920 {
 921         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 922         struct sk_buff *skb;
 923
 924         struct ip_options *opt = cork->opt;
 925         int hh_len;
 926         int exthdrlen;
 927         int mtu;
 928         int copy;
 929         int err;
 930         int offset = 0;
 931         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 932         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 933         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 934         u32 tskey = 0;
 935
 936         skb = skb_peek_tail(queue);
 937
 938         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 939         mtu = cork->fragsize;
 940         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 941             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 942                 tskey = sk->sk_tskey++;
 943
 944         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 945
 946         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 947         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 948         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
 949
 950         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 951                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 952                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 953                 return -EMSGSIZE;
 954         }
 955
 956         /*
 957          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
 958          * it won't be fragmented in the future.
 959          */
 960         if (transhdrlen &&
 961             length + fragheaderlen <= mtu &&
 962             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
 963             !(flags & MSG_MORE) &&
 964             !exthdrlen)
 965                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
 966
 967         cork->length += length;
 968         if ((((length + (skb ? skb->len : fragheaderlen)) > mtu) ||
 969              (skb && skb_is_gso(skb))) &&
 970             (sk->sk_protocol == IPPROTO_UDP) &&
 971             (rt->dst.dev->features & NETIF_F_UFO) && !dst_xfrm(&rt->dst) &&
 972             (sk->sk_type == SOCK_DGRAM) && !sk->sk_no_check_tx) {
 973                 err = ip_ufo_append_data(sk, queue, getfrag, from, length,
 974                                          hh_len, fragheaderlen, transhdrlen,
 975                                          maxfraglen, flags);
 976                 if (err)
 977                         goto error;
 978                 return 0;
 979         }
 980
 981         /* So, what's going on in the loop below?
 982          *
 983          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
 984          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
 985          * adding appropriate IP header.
 986          */
 987
 988         if (!skb)
 989                 goto alloc_new_skb;
 990
 991         while (length > 0) {
 992                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
 993                 copy = mtu - skb->len;
 994                 if (copy < length)
 995                         copy = maxfraglen - skb->len;
 996                 if (copy <= 0) {
 997                         char *data;
 998                         unsigned int datalen;
 999                         unsigned int fraglen;
1000                         unsigned int fraggap;
1001                         unsigned int alloclen;
1002                         struct sk_buff *skb_prev;
1003 alloc_new_skb:
1004                         skb_prev = skb;
1005                         if (skb_prev)
1006                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1007                         else
1008                                 fraggap = 0;
1009
1010                         /*
1011                          * If remaining data exceeds the mtu,
1012                          * we know we need more fragment(s).
1013                          */
1014                         datalen = length + fraggap;
1015                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1016                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1017                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1018
1019                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1020                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1021                                 alloclen = mtu;
1022                         else
1023                                 alloclen = fraglen;
1024
1025                         alloclen += exthdrlen;
1026
1027                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1028                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1029                          * because we have no idea what fragment will be
1030                          * the last.
1031                          */
1032                         if (datalen == length + fraggap)
1033                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
1034
1035                         if (transhdrlen) {
1036                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
1037                                                 alloclen + hh_len + 15,
1038                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1039                         } else {
1040                                 skb = NULL;
1041                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) <=
1042                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1043                                         skb = sock_wmalloc(sk,
1044                                                            alloclen + hh_len + 15, 1,
1045                                                            sk->sk_allocation);
1046                                 if (unlikely(!skb))
1047                                         err = -ENOBUFS;
1048                         }
1049                         if (!skb)
1050                                 goto error;
1051
1052                         /*
1053                          *      Fill in the control structures
1054                          */
1055                         skb->ip_summed = csummode;
1056                         skb->csum = 0;
1057                         skb_reserve(skb, hh_len);
1058
1059                         /* only the initial fragment is time stamped */
1060                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1061                         cork->tx_flags = 0;
1062                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1063                         tskey = 0;
1064
1065                         /*
1066                          *      Find where to start putting bytes.
1067                          */
1068                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen);
1069                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1070                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1071                                                  fragheaderlen);
1072                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1073
1074                         if (fraggap) {
1075                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1076                                         skb_prev, maxfraglen,
1077                                         data + transhdrlen, fraggap, 0);
1078                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1079                                                           skb->csum);
1080                                 data += fraggap;
1081                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1082                         }
1083
1084                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap;
1085                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1086                                 err = -EFAULT;
1087                                 kfree_skb(skb);
1088                                 goto error;
1089                         }
1090
1091                         offset += copy;
1092                         length -= datalen - fraggap;
1093                         transhdrlen = 0;
1094                         exthdrlen = 0;
1095                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1096
1097                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1098                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1099
1100                         /*
1101                          * Put the packet on the pending queue.
1102                          */
1103                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1104                         continue;
1105                 }
1106
1107                 if (copy > length)
1108                         copy = length;
1109
1110                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG)) {
1111                         unsigned int off;
1112
1113                         off = skb->len;
1114                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1115                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1116                                 __skb_trim(skb, off);
1117                                 err = -EFAULT;
1118                                 goto error;
1119                         }
1120                 } else {
1121                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1122
1123                         err = -ENOMEM;
1124                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1125                                 goto error;
1126
1127                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1128                                               pfrag->offset)) {
1129                                 err = -EMSGSIZE;
1130                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1131                                         goto error;
1132
1133                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1134                                                      pfrag->offset, 0);
1135                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1136                                 get_page(pfrag->page);
1137                         }
1138                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1139                         if (getfrag(from,
1140                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1141                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1142                                 goto error_efault;
1143
1144                         pfrag->offset += copy;
1145                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1146                         skb->len += copy;
1147                         skb->data_len += copy;
1148                         skb->truesize += copy;
1149                         refcount_add(copy, &sk->sk_wmem_alloc);
1150                 }
1151                 offset += copy;
1152                 length -= copy;
1153         }
1154
1155         return 0;
1156
1157 error_efault:
1158         err = -EFAULT;
1159 error:
1160         cork->length -= length;
1161         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1162         return err;
1163 }
1164
1165 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1166                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1167 {
1168         struct ip_options_rcu *opt;
1169         struct rtable *rt;
1170
1171         /*
1172          * setup for corking.
1173          */
1174         opt = ipc->opt;
1175         if (opt) {
1176                 if (!cork->opt) {
1177                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1178                                             sk->sk_allocation);
1179                         if (unlikely(!cork->opt))
1180                                 return -ENOBUFS;
1181                 }
1182                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1183                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1184                 cork->addr = ipc->addr;
1185         }
1186         rt = *rtp;
1187         if (unlikely(!rt))
1188                 return -EFAULT;
1189         /*
1190          * We steal reference to this route, caller should not release it
1191          */
1192         *rtp = NULL;
1193         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1194                          dst_mtu(&rt->dst) : rt->dst.dev->mtu;
1195         cork->dst = &rt->dst;
1196         cork->length = 0;
1197         cork->ttl = ipc->ttl;
1198         cork->tos = ipc->tos;
1199         cork->priority = ipc->priority;
1200         cork->tx_flags = ipc->tx_flags;
1201
1202         return 0;
1203 }
1204
1205 /*
1206  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1207  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1208  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1209  *      or non-page data.
1210  *
1211  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1212  *      this interface potentially.
1213  *
1214  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1215  */
1216 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1217                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1218                                int odd, struct sk_buff *skb),
1219                    void *from, int length, int transhdrlen,
1220                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1221                    unsigned int flags)
1222 {
1223         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1224         int err;
1225
1226         if (flags&MSG_PROBE)
1227                 return 0;
1228
1229         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1230                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1231                 if (err)
1232                         return err;
1233         } else {
1234                 transhdrlen = 0;
1235         }
1236
1237         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1238                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1239                                 from, length, transhdrlen, flags);
1240 }
1241
1242 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1243                        int offset, size_t size, int flags)
1244 {
1245         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1246         struct sk_buff *skb;
1247         struct rtable *rt;
1248         struct ip_options *opt = NULL;
1249         struct inet_cork *cork;
1250         int hh_len;
1251         int mtu;
1252         int len;
1253         int err;
1254         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1255
1256         if (inet->hdrincl)
1257                 return -EPERM;
1258
1259         if (flags&MSG_PROBE)
1260                 return 0;
1261
1262         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1263                 return -EINVAL;
1264
1265         cork = &inet->cork.base;
1266         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1267         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1268                 opt = cork->opt;
1269
1270         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1271                 return -EOPNOTSUPP;
1272
1273         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1274         mtu = cork->fragsize;
1275
1276         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1277         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1278         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1279
1280         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1281                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1282                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1283                 return -EMSGSIZE;
1284         }
1285
1286         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1287         if (!skb)
1288                 return -EINVAL;
1289
1290         if ((size + skb->len > mtu) &&
1291             (sk->sk_protocol == IPPROTO_UDP) &&
1292             (rt->dst.dev->features & NETIF_F_UFO)) {
1293                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1294                         return -EOPNOTSUPP;
1295
1296                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mtu - fragheaderlen;
1297                 skb_shinfo(skb)->gso_type = SKB_GSO_UDP;
1298         }
1299         cork->length += size;
1300
1301         while (size > 0) {
1302                 if (skb_is_gso(skb)) {
1303                         len = size;
1304                 } else {
1305
1306                         /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1307                         len = mtu - skb->len;
1308                         if (len < size)
1309                                 len = maxfraglen - skb->len;
1310                 }
1311                 if (len <= 0) {
1312                         struct sk_buff *skb_prev;
1313                         int alloclen;
1314
1315                         skb_prev = skb;
1316                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1317
1318                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1319                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1320                         if (unlikely(!skb)) {
1321                                 err = -ENOBUFS;
1322                                 goto error;
1323                         }
1324
1325                         /*
1326                          *      Fill in the control structures
1327                          */
1328                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1329                         skb->csum = 0;
1330                         skb_reserve(skb, hh_len);
1331
1332                         /*
1333                          *      Find where to start putting bytes.
1334                          */
1335                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1336                         skb_reset_network_header(skb);
1337                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1338                                                  fragheaderlen);
1339                         if (fraggap) {
1340                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1341                                                                    maxfraglen,
1342                                                     skb_transport_header(skb),
1343                                                                    fraggap, 0);
1344                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1345                                                           skb->csum);
1346                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1347                         }
1348
1349                         /*
1350                          * Put the packet on the pending queue.
1351                          */
1352                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1353                         continue;
1354                 }
1355
1356                 if (len > size)
1357                         len = size;
1358
1359                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1360                         err = -EMSGSIZE;
1361                         goto error;
1362                 }
1363
1364                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1365                         __wsum csum;
1366                         csum = csum_page(page, offset, len);
1367                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1368                 }
1369
1370                 skb->len += len;
1371                 skb->data_len += len;
1372                 skb->truesize += len;
1373                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1374                 offset += len;
1375                 size -= len;
1376         }
1377         return 0;
1378
1379 error:
1380         cork->length -= size;
1381         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1382         return err;
1383 }
1384
1385 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1386 {
1387         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1388         kfree(cork->opt);
1389         cork->opt = NULL;
1390         dst_release(cork->dst);
1391         cork->dst = NULL;
1392 }
1393
1394 /*
1395  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1396  *      and push them out.
1397  */
1398 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1399                               struct flowi4 *fl4,
1400                               struct sk_buff_head *queue,
1401                               struct inet_cork *cork)
1402 {
1403         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1404         struct sk_buff **tail_skb;
1405         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1406         struct net *net = sock_net(sk);
1407         struct ip_options *opt = NULL;
1408         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1409         struct iphdr *iph;
1410         __be16 df = 0;
1411         __u8 ttl;
1412
1413         skb = __skb_dequeue(queue);
1414         if (!skb)
1415                 goto out;
1416         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1417
1418         /* move skb->data to ip header from ext header */
1419         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1420                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1421         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1422                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1423                 *tail_skb = tmp_skb;
1424                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1425                 skb->len += tmp_skb->len;
1426                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1427                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1428                 tmp_skb->destructor = NULL;
1429                 tmp_skb->sk = NULL;
1430         }
1431
1432         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1433          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1434          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1435          */
1436         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1437
1438         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1439          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1440          * locally. */
1441         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1442             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1443             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1444              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1445                 df = htons(IP_DF);
1446
1447         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1448                 opt = cork->opt;
1449
1450         if (cork->ttl != 0)
1451                 ttl = cork->ttl;
1452         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1453                 ttl = inet->mc_ttl;
1454         else
1455                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1456
1457         iph = ip_hdr(skb);
1458         iph->version = 4;
1459         iph->ihl = 5;
1460         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1461         iph->frag_off = df;
1462         iph->ttl = ttl;
1463         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1464         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1465         ip_select_ident(net, skb, sk);
1466
1467         if (opt) {
1468                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1469                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1470         }
1471
1472         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1473         skb->mark = sk->sk_mark;
1474         /*
1475          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1476          * on dst refcount
1477          */
1478         cork->dst = NULL;
1479         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1480
1481         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1482                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1483                         skb_transport_header(skb))->type);
1484
1485         ip_cork_release(cork);
1486 out:
1487         return skb;
1488 }
1489
1490 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1491 {
1492         int err;
1493
1494         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1495         if (err) {
1496                 if (err > 0)
1497                         err = net_xmit_errno(err);
1498                 if (err)
1499                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1500         }
1501
1502         return err;
1503 }
1504
1505 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1506 {
1507         struct sk_buff *skb;
1508
1509         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1510         if (!skb)
1511                 return 0;
1512
1513         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1514         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1515 }
1516
1517 /*
1518  *      Throw away all pending data on the socket.
1519  */
1520 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1521                                       struct sk_buff_head *queue,
1522                                       struct inet_cork *cork)
1523 {
1524         struct sk_buff *skb;
1525
1526         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1527                 kfree_skb(skb);
1528
1529         ip_cork_release(cork);
1530 }
1531
1532 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1533 {
1534         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1535 }
1536
1537 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1538                             struct flowi4 *fl4,
1539                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1540                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1541                             void *from, int length, int transhdrlen,
1542                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1543                             unsigned int flags)
1544 {
1545         struct inet_cork cork;
1546         struct sk_buff_head queue;
1547         int err;
1548
1549         if (flags & MSG_PROBE)
1550                 return NULL;
1551
1552         __skb_queue_head_init(&queue);
1553
1554         cork.flags = 0;
1555         cork.addr = 0;
1556         cork.opt = NULL;
1557         err = ip_setup_cork(sk, &cork, ipc, rtp);
1558         if (err)
1559                 return ERR_PTR(err);
1560
1561         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, &cork,
1562                                &current->task_frag, getfrag,
1563                                from, length, transhdrlen, flags);
1564         if (err) {
1565                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, &cork);
1566                 return ERR_PTR(err);
1567         }
1568
1569         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, &cork);
1570 }
1571
1572 /*
1573  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1574  */
1575 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1576                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1577 {
1578         __wsum csum;
1579
1580         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len, 0);
1581         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1582         return 0;
1583 }
1584
1585 /*
1586  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1587  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1588  */
1589 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1590                            const struct ip_options *sopt,
1591                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1592                            const struct ip_reply_arg *arg,
1593                            unsigned int len)
1594 {
1595         struct ip_options_data replyopts;
1596         struct ipcm_cookie ipc;
1597         struct flowi4 fl4;
1598         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1599         struct net *net = sock_net(sk);
1600         struct sk_buff *nskb;
1601         int err;
1602         int oif;
1603
1604         if (__ip_options_echo(&replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1605                 return;
1606
1607         ipc.addr = daddr;
1608         ipc.opt = NULL;
1609         ipc.tx_flags = 0;
1610         ipc.ttl = 0;
1611         ipc.tos = -1;
1612
1613         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1614                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1615
1616                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1617                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1618         }
1619
1620         oif = arg->bound_dev_if;
1621         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1622                 oif = skb->skb_iif;
1623
1624         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1625                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark),
1626                            RT_TOS(arg->tos),
1627                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1628                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1629                            daddr, saddr,
1630                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1631                            arg->uid);
1632         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1633         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1634         if (IS_ERR(rt))
1635                 return;
1636
1637         inet_sk(sk)->tos = arg->tos;
1638
1639         sk->sk_priority = skb->priority;
1640         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1641         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1642         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1643         sk->sk_mark = fl4.flowi4_mark;
1644         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1645                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1646         if (unlikely(err)) {
1647                 ip_flush_pending_frames(sk);
1648                 goto out;
1649         }
1650
1651         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1652         if (nskb) {
1653                 if (arg->csumoffset >= 0)
1654                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1655                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1656                                                                 arg->csum));
1657                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1658                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1659         }
1660 out:
1661         ip_rt_put(rt);
1662 }
1663
1664 void __init ip_init(void)
1665 {
1666         ip_rt_init();
1667         inet_initpeers();
1668
1669 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1670         igmp_mc_init();
1671 #endif
1672 }