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 readability.
  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/gso.h>
  77 #include <net/inetpeer.h>
  78 #include <net/inet_ecn.h>
  79 #include <net/lwtunnel.h>
  80 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  81 #include <linux/igmp.h>
  82 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  83 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  84 #include <linux/netlink.h>
  85 #include <linux/tcp.h>
  86
  87 static int
  88 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  89             unsigned int mtu,
  90             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  91
  92 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  93 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  94 {
  95         iph->check = 0;
  96         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  97 }
  98 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  99
 100 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 101 {
 102         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 103
 104         iph_set_totlen(iph, skb->len);
 105         ip_send_check(iph);
 106
 107         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 108          * skb to its handler for processing
 109          */
 110         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 111         if (unlikely(!skb))
 112                 return 0;
 113
 114         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 115
 116         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 117                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 118                        dst_output);
 119 }
 120
 121 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 122 {
 123         int err;
 124
 125         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 126         if (likely(err == 1))
 127                 err = dst_output(net, sk, skb);
 128
 129         return err;
 130 }
 131 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 132
 133 static inline int ip_select_ttl(const struct inet_sock *inet,
 134                                 const struct dst_entry *dst)
 135 {
 136         int ttl = inet->uc_ttl;
 137
 138         if (ttl < 0)
 139                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 140         return ttl;
 141 }
 142
 143 /*
 144  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 145  *
 146  */
 147 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 148                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt,
 149                           u8 tos)
 150 {
 151         const struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 152         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 153         struct net *net = sock_net(sk);
 154         struct iphdr *iph;
 155
 156         /* Build the IP header. */
 157         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 158         skb_reset_network_header(skb);
 159         iph = ip_hdr(skb);
 160         iph->version  = 4;
 161         iph->ihl      = 5;
 162         iph->tos      = tos;
 163         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 164         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 165         iph->saddr    = saddr;
 166         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 167         /* Do not bother generating IPID for small packets (eg SYNACK) */
 168         if (skb->len <= IPV4_MIN_MTU || ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 169                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 170                 iph->id = 0;
 171         } else {
 172                 iph->frag_off = 0;
 173                 /* TCP packets here are SYNACK with fat IPv4/TCP options.
 174                  * Avoid using the hashed IP ident generator.
 175                  */
 176                 if (sk->sk_protocol == IPPROTO_TCP)
 177                         iph->id = (__force __be16)get_random_u16();
 178                 else
 179                         __ip_select_ident(net, iph, 1);
 180         }
 181
 182         if (opt && opt->opt.optlen) {
 183                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 184                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt);
 185         }
 186
 187         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 188         if (!skb->mark)
 189                 skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 190
 191         /* Send it out. */
 192         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 193 }
 194 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 195
 196 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 197 {
 198         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 199         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 200         struct net_device *dev = dst->dev;
 201         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 202         struct neighbour *neigh;
 203         bool is_v6gw = false;
 204
 205         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 206                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 207         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 208                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 209
 210         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 211                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
 212                 if (!skb)
 213                         return -ENOMEM;
 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();
 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();
 232                 return res;
 233         }
 234         rcu_read_unlock();
 235
 236         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 237                             __func__);
 238         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_NEIGH_CREATEFAIL);
 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          *    insufficient 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_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 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_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 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 EXPORT_SYMBOL(ip_output);
 438
 439 /*
 440  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 441  * Equivalent to :
 442  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 443  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 444  */
 445 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 446 {
 447         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 448                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 449
 450         iph->saddr = fl4->saddr;
 451         iph->daddr = fl4->daddr;
 452 }
 453
 454 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 455 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 456                     __u8 tos)
 457 {
 458         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 459         struct net *net = sock_net(sk);
 460         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 461         struct flowi4 *fl4;
 462         struct rtable *rt;
 463         struct iphdr *iph;
 464         int res;
 465
 466         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 467          * f.e. by something like SCTP.
 468          */
 469         rcu_read_lock();
 470         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 471         fl4 = &fl->u.ip4;
 472         rt = skb_rtable(skb);
 473         if (rt)
 474                 goto packet_routed;
 475
 476         /* Make sure we can route this packet. */
 477         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 478         if (!rt) {
 479                 __be32 daddr;
 480
 481                 /* Use correct destination address if we have options. */
 482                 daddr = inet->inet_daddr;
 483                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 484                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 485
 486                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 487                  * keep trying until route appears or the connection times
 488                  * itself out.
 489                  */
 490                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 491                                            daddr, inet->inet_saddr,
 492                                            inet->inet_dport,
 493                                            inet->inet_sport,
 494                                            sk->sk_protocol,
 495                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 496                                            sk->sk_bound_dev_if);
 497                 if (IS_ERR(rt))
 498                         goto no_route;
 499                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 500         }
 501         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 502
 503 packet_routed:
 504         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 505                 goto no_route;
 506
 507         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 508         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 509         skb_reset_network_header(skb);
 510         iph = ip_hdr(skb);
 511         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 512         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 513                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 514         else
 515                 iph->frag_off = 0;
 516         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 517         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 518         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 519
 520         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 521
 522         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 523                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 524                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt);
 525         }
 526
 527         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 528                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 529
 530         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 531         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 532         skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 533
 534         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 535         rcu_read_unlock();
 536         return res;
 537
 538 no_route:
 539         rcu_read_unlock();
 540         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 541         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_IP_OUTNOROUTES);
 542         return -EHOSTUNREACH;
 543 }
 544 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 545
 546 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 547 {
 548         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, inet_sk(sk)->tos);
 549 }
 550 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 551
 552 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 553 {
 554         to->pkt_type = from->pkt_type;
 555         to->priority = from->priority;
 556         to->protocol = from->protocol;
 557         to->skb_iif = from->skb_iif;
 558         skb_dst_drop(to);
 559         skb_dst_copy(to, from);
 560         to->dev = from->dev;
 561         to->mark = from->mark;
 562
 563         skb_copy_hash(to, from);
 564
 565 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 566         to->tc_index = from->tc_index;
 567 #endif
 568         nf_copy(to, from);
 569         skb_ext_copy(to, from);
 570 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 571         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 572 #endif
 573         skb_copy_secmark(to, from);
 574 }
 575
 576 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 577                        unsigned int mtu,
 578                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 579 {
 580         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 581
 582         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 583                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 584
 585         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 586                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 587                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 588                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 589                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 590                           htonl(mtu));
 591                 kfree_skb(skb);
 592                 return -EMSGSIZE;
 593         }
 594
 595         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 596 }
 597
 598 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 599                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 600 {
 601         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 602
 603         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 604         skb_frag_list_init(skb);
 605
 606         iter->offset = 0;
 607         iter->iph = iph;
 608         iter->hlen = hlen;
 609
 610         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 611         skb->len = first_len;
 612         iph->tot_len = htons(first_len);
 613         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 614         ip_send_check(iph);
 615 }
 616 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 617
 618 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 619 {
 620         unsigned int hlen = iter->hlen;
 621         struct iphdr *iph = iter->iph;
 622         struct sk_buff *frag;
 623
 624         frag = iter->frag;
 625         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 626         skb_reset_transport_header(frag);
 627         __skb_push(frag, hlen);
 628         skb_reset_network_header(frag);
 629         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 630         iter->iph = ip_hdr(frag);
 631         iph = iter->iph;
 632         iph->tot_len = htons(frag->len);
 633         ip_copy_metadata(frag, skb);
 634         iter->offset += skb->len - hlen;
 635         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 636         if (frag->next)
 637                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 638         /* Ready, complete checksum */
 639         ip_send_check(iph);
 640 }
 641 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 642
 643 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 644                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 645                   struct ip_frag_state *state)
 646 {
 647         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 648
 649         state->DF = DF;
 650         state->hlen = hlen;
 651         state->ll_rs = ll_rs;
 652         state->mtu = mtu;
 653
 654         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 655         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 656
 657         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 658         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 659 }
 660 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 661
 662 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 663                          bool first_frag)
 664 {
 665         /* Copy the flags to each fragment. */
 666         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 667
 668         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 669          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 670          * options are already fixed) and make it ONCE
 671          * on the initial skb, so that all the following fragments
 672          * will inherit fixed options.
 673          */
 674         if (first_frag)
 675                 ip_options_fragment(from);
 676 }
 677
 678 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 679 {
 680         unsigned int len = state->left;
 681         struct sk_buff *skb2;
 682         struct iphdr *iph;
 683
 684         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 685         if (len > state->mtu)
 686                 len = state->mtu;
 687         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 688            then align the next start on an eight byte boundary */
 689         if (len < state->left)  {
 690                 len &= ~7;
 691         }
 692
 693         /* Allocate buffer */
 694         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 695         if (!skb2)
 696                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 697
 698         /*
 699          *      Set up data on packet
 700          */
 701
 702         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 703         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 704         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 705         skb_reset_network_header(skb2);
 706         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 707
 708         /*
 709          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 710          *      it might possess
 711          */
 712
 713         if (skb->sk)
 714                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 715
 716         /*
 717          *      Copy the packet header into the new buffer.
 718          */
 719
 720         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 721
 722         /*
 723          *      Copy a block of the IP datagram.
 724          */
 725         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 726                 BUG();
 727         state->left -= len;
 728
 729         /*
 730          *      Fill in the new header fields.
 731          */
 732         iph = ip_hdr(skb2);
 733         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 734         if (state->DF)
 735                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 736
 737         /*
 738          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 739          *                 last fragment then keep MF on each bit
 740          */
 741         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 742                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 743         state->ptr += len;
 744         state->offset += len;
 745
 746         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 747
 748         ip_send_check(iph);
 749
 750         return skb2;
 751 }
 752 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 753
 754 /*
 755  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 756  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 757  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 758  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 759  */
 760
 761 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 762                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 763 {
 764         struct iphdr *iph;
 765         struct sk_buff *skb2;
 766         bool mono_delivery_time = skb->mono_delivery_time;
 767         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 768         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 769         struct ip_fraglist_iter iter;
 770         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 771         struct ip_frag_state state;
 772         int err = 0;
 773
 774         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 775         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 776             (err = skb_checksum_help(skb)))
 777                 goto fail;
 778
 779         /*
 780          *      Point into the IP datagram header.
 781          */
 782
 783         iph = ip_hdr(skb);
 784
 785         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 786         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 787                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 788
 789         /*
 790          *      Setup starting values.
 791          */
 792
 793         hlen = iph->ihl * 4;
 794         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 795         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 796         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 797
 798         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 799          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 800          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 801          *
 802          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 803          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 804          */
 805         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 806                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 807                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 808
 809                 if (first_len - hlen > mtu ||
 810                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 811                     ip_is_fragment(iph) ||
 812                     skb_cloned(skb) ||
 813                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 814                         goto slow_path;
 815
 816                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 817                         /* Correct geometry. */
 818                         if (frag->len > mtu ||
 819                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 820                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 821                                 goto slow_path_clean;
 822
 823                         /* Partially cloned skb? */
 824                         if (skb_shared(frag))
 825                                 goto slow_path_clean;
 826
 827                         BUG_ON(frag->sk);
 828                         if (skb->sk) {
 829                                 frag->sk = skb->sk;
 830                                 frag->destructor = sock_wfree;
 831                         }
 832                         skb->truesize -= frag->truesize;
 833                 }
 834
 835                 /* Everything is OK. Generate! */
 836                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 837
 838                 for (;;) {
 839                         /* Prepare header of the next frame,
 840                          * before previous one went down. */
 841                         if (iter.frag) {
 842                                 bool first_frag = (iter.offset == 0);
 843
 844                                 IPCB(iter.frag)->flags = IPCB(skb)->flags;
 845                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 846                                 if (first_frag && IPCB(skb)->opt.optlen) {
 847                                         /* ipcb->opt is not populated for frags
 848                                          * coming from __ip_make_skb(),
 849                                          * ip_options_fragment() needs optlen
 850                                          */
 851                                         IPCB(iter.frag)->opt.optlen =
 852                                                 IPCB(skb)->opt.optlen;
 853                                         ip_options_fragment(iter.frag);
 854                                         ip_send_check(iter.iph);
 855                                 }
 856                         }
 857
 858                         skb_set_delivery_time(skb, tstamp, mono_delivery_time);
 859                         err = output(net, sk, skb);
 860
 861                         if (!err)
 862                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 863                         if (err || !iter.frag)
 864                                 break;
 865
 866                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 867                 }
 868
 869                 if (err == 0) {
 870                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 871                         return 0;
 872                 }
 873
 874                 kfree_skb_list(iter.frag);
 875
 876                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 877                 return err;
 878
 879 slow_path_clean:
 880                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 881                         if (frag2 == frag)
 882                                 break;
 883                         frag2->sk = NULL;
 884                         frag2->destructor = NULL;
 885                         skb->truesize += frag2->truesize;
 886                 }
 887         }
 888
 889 slow_path:
 890         /*
 891          *      Fragment the datagram.
 892          */
 893
 894         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 895                      &state);
 896
 897         /*
 898          *      Keep copying data until we run out.
 899          */
 900
 901         while (state.left > 0) {
 902                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 903
 904                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 905                 if (IS_ERR(skb2)) {
 906                         err = PTR_ERR(skb2);
 907                         goto fail;
 908                 }
 909                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag);
 910
 911                 /*
 912                  *      Put this fragment into the sending queue.
 913                  */
 914                 skb_set_delivery_time(skb2, tstamp, mono_delivery_time);
 915                 err = output(net, sk, skb2);
 916                 if (err)
 917                         goto fail;
 918
 919                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 920         }
 921         consume_skb(skb);
 922         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 923         return err;
 924
 925 fail:
 926         kfree_skb(skb);
 927         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 928         return err;
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 931
 932 int
 933 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 934 {
 935         struct msghdr *msg = from;
 936
 937         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 938                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 939                         return -EFAULT;
 940         } else {
 941                 __wsum csum = 0;
 942                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 943                         return -EFAULT;
 944                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 945         }
 946         return 0;
 947 }
 948 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 949
 950 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 951                             struct flowi4 *fl4,
 952                             struct sk_buff_head *queue,
 953                             struct inet_cork *cork,
 954                             struct page_frag *pfrag,
 955                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 956                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 957                             void *from, int length, int transhdrlen,
 958                             unsigned int flags)
 959 {
 960         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 961         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 962         struct sk_buff *skb;
 963         struct ip_options *opt = cork->opt;
 964         int hh_len;
 965         int exthdrlen;
 966         int mtu;
 967         int copy;
 968         int err;
 969         int offset = 0;
 970         bool zc = false;
 971         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 972         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 973         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 974         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 975         bool paged, extra_uref = false;
 976         u32 tskey = 0;
 977
 978         skb = skb_peek_tail(queue);
 979
 980         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 981         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 982         paged = !!cork->gso_size;
 983
 984         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP &&
 985             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 986                 tskey = atomic_inc_return(&sk->sk_tskey) - 1;
 987
 988         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 989
 990         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 991         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 992         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? IP_MAX_MTU : mtu;
 993
 994         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 995                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 996                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 997                 return -EMSGSIZE;
 998         }
 999
1000         /*
1001          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1002          * it won't be fragmented in the future.
1003          */
1004         if (transhdrlen &&
1005             length + fragheaderlen <= mtu &&
1006             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1007             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1008             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1009                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1010
1011         if ((flags & MSG_ZEROCOPY) && length) {
1012                 struct msghdr *msg = from;
1013
1014                 if (getfrag == ip_generic_getfrag && msg->msg_ubuf) {
1015                         if (skb_zcopy(skb) && msg->msg_ubuf != skb_zcopy(skb))
1016                                 return -EINVAL;
1017
1018                         /* Leave uarg NULL if can't zerocopy, callers should
1019                          * be able to handle it.
1020                          */
1021                         if ((rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG) &&
1022                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1023                                 paged = true;
1024                                 zc = true;
1025                                 uarg = msg->msg_ubuf;
1026                         }
1027                 } else if (sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1028                         uarg = msg_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1029                         if (!uarg)
1030                                 return -ENOBUFS;
1031                         extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1032                         if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1033                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1034                                 paged = true;
1035                                 zc = true;
1036                         } else {
1037                                 uarg_to_msgzc(uarg)->zerocopy = 0;
1038                                 skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1039                         }
1040                 }
1041         } else if ((flags & MSG_SPLICE_PAGES) && length) {
1042                 if (inet->hdrincl)
1043                         return -EPERM;
1044                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1045                     getfrag == ip_generic_getfrag)
1046                         /* We need an empty buffer to attach stuff to */
1047                         paged = true;
1048                 else
1049                         flags &= ~MSG_SPLICE_PAGES;
1050         }
1051
1052         cork->length += length;
1053
1054         /* So, what's going on in the loop below?
1055          *
1056          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1057          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1058          * adding appropriate IP header.
1059          */
1060
1061         if (!skb)
1062                 goto alloc_new_skb;
1063
1064         while (length > 0) {
1065                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1066                 copy = mtu - skb->len;
1067                 if (copy < length)
1068                         copy = maxfraglen - skb->len;
1069                 if (copy <= 0) {
1070                         char *data;
1071                         unsigned int datalen;
1072                         unsigned int fraglen;
1073                         unsigned int fraggap;
1074                         unsigned int alloclen, alloc_extra;
1075                         unsigned int pagedlen;
1076                         struct sk_buff *skb_prev;
1077 alloc_new_skb:
1078                         skb_prev = skb;
1079                         if (skb_prev)
1080                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1081                         else
1082                                 fraggap = 0;
1083
1084                         /*
1085                          * If remaining data exceeds the mtu,
1086                          * we know we need more fragment(s).
1087                          */
1088                         datalen = length + fraggap;
1089                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1090                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1091                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1092                         pagedlen = 0;
1093
1094                         alloc_extra = hh_len + 15;
1095                         alloc_extra += exthdrlen;
1096
1097                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1098                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1099                          * because we have no idea what fragment will be
1100                          * the last.
1101                          */
1102                         if (datalen == length + fraggap)
1103                                 alloc_extra += rt->dst.trailer_len;
1104
1105                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1106                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1107                                 alloclen = mtu;
1108                         else if (!paged &&
1109                                  (fraglen + alloc_extra < SKB_MAX_ALLOC ||
1110                                   !(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG)))
1111                                 alloclen = fraglen;
1112                         else {
1113                                 alloclen = fragheaderlen + transhdrlen;
1114                                 pagedlen = datalen - transhdrlen;
1115                         }
1116
1117                         alloclen += alloc_extra;
1118
1119                         if (transhdrlen) {
1120                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, alloclen,
1121                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1122                         } else {
1123                                 skb = NULL;
1124                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1125                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1126                                         skb = alloc_skb(alloclen,
1127                                                         sk->sk_allocation);
1128                                 if (unlikely(!skb))
1129                                         err = -ENOBUFS;
1130                         }
1131                         if (!skb)
1132                                 goto error;
1133
1134                         /*
1135                          *      Fill in the control structures
1136                          */
1137                         skb->ip_summed = csummode;
1138                         skb->csum = 0;
1139                         skb_reserve(skb, hh_len);
1140
1141                         /*
1142                          *      Find where to start putting bytes.
1143                          */
1144                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1145                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1146                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1147                                                  fragheaderlen);
1148                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1149
1150                         if (fraggap) {
1151                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1152                                         skb_prev, maxfraglen,
1153                                         data + transhdrlen, fraggap);
1154                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1155                                                           skb->csum);
1156                                 data += fraggap;
1157                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1158                         }
1159
1160                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1161                         /* [!] NOTE: copy will be negative if pagedlen>0
1162                          * because then the equation reduces to -fraggap.
1163                          */
1164                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1165                                 err = -EFAULT;
1166                                 kfree_skb(skb);
1167                                 goto error;
1168                         } else if (flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1169                                 copy = 0;
1170                         }
1171
1172                         offset += copy;
1173                         length -= copy + transhdrlen;
1174                         transhdrlen = 0;
1175                         exthdrlen = 0;
1176                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1177
1178                         /* only the initial fragment is time stamped */
1179                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1180                         cork->tx_flags = 0;
1181                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1182                         tskey = 0;
1183                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1184
1185                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1186                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1187
1188                         /*
1189                          * Put the packet on the pending queue.
1190                          */
1191                         if (!skb->destructor) {
1192                                 skb->destructor = sock_wfree;
1193                                 skb->sk = sk;
1194                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1195                         }
1196                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1197                         continue;
1198                 }
1199
1200                 if (copy > length)
1201                         copy = length;
1202
1203                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1204                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1205                         unsigned int off;
1206
1207                         off = skb->len;
1208                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1209                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1210                                 __skb_trim(skb, off);
1211                                 err = -EFAULT;
1212                                 goto error;
1213                         }
1214                 } else if (flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1215                         struct msghdr *msg = from;
1216
1217                         err = -EIO;
1218                         if (WARN_ON_ONCE(copy > msg->msg_iter.count))
1219                                 goto error;
1220
1221                         err = skb_splice_from_iter(skb, &msg->msg_iter, copy,
1222                                                    sk->sk_allocation);
1223                         if (err < 0)
1224                                 goto error;
1225                         copy = err;
1226                         wmem_alloc_delta += copy;
1227                 } else if (!zc) {
1228                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1229
1230                         err = -ENOMEM;
1231                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1232                                 goto error;
1233
1234                         skb_zcopy_downgrade_managed(skb);
1235                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1236                                               pfrag->offset)) {
1237                                 err = -EMSGSIZE;
1238                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1239                                         goto error;
1240
1241                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1242                                                      pfrag->offset, 0);
1243                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1244                                 get_page(pfrag->page);
1245                         }
1246                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1247                         if (getfrag(from,
1248                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1249                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1250                                 goto error_efault;
1251
1252                         pfrag->offset += copy;
1253                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1254                         skb_len_add(skb, copy);
1255                         wmem_alloc_delta += copy;
1256                 } else {
1257                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1258                         if (err < 0)
1259                                 goto error;
1260                 }
1261                 offset += copy;
1262                 length -= copy;
1263         }
1264
1265         if (wmem_alloc_delta)
1266                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1267         return 0;
1268
1269 error_efault:
1270         err = -EFAULT;
1271 error:
1272         net_zcopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1273         cork->length -= length;
1274         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1275         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1276         return err;
1277 }
1278
1279 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1280                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1281 {
1282         struct ip_options_rcu *opt;
1283         struct rtable *rt;
1284
1285         rt = *rtp;
1286         if (unlikely(!rt))
1287                 return -EFAULT;
1288
1289         /*
1290          * setup for corking.
1291          */
1292         opt = ipc->opt;
1293         if (opt) {
1294                 if (!cork->opt) {
1295                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1296                                             sk->sk_allocation);
1297                         if (unlikely(!cork->opt))
1298                                 return -ENOBUFS;
1299                 }
1300                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1301                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1302                 cork->addr = ipc->addr;
1303         }
1304
1305         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1306                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1307
1308         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1309                 return -ENETUNREACH;
1310
1311         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1312
1313         cork->dst = &rt->dst;
1314         /* We stole this route, caller should not release it. */
1315         *rtp = NULL;
1316
1317         cork->length = 0;
1318         cork->ttl = ipc->ttl;
1319         cork->tos = ipc->tos;
1320         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1321         cork->priority = ipc->priority;
1322         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1323         cork->tx_flags = 0;
1324         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1325
1326         return 0;
1327 }
1328
1329 /*
1330  *      ip_append_data() can make one large IP datagram from many pieces of
1331  *      data.  Each piece will be held on the socket until
1332  *      ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page or
1333  *      non-page data.
1334  *
1335  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1336  *      this interface potentially.
1337  *
1338  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1339  */
1340 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1341                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1342                                int odd, struct sk_buff *skb),
1343                    void *from, int length, int transhdrlen,
1344                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1345                    unsigned int flags)
1346 {
1347         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1348         int err;
1349
1350         if (flags&MSG_PROBE)
1351                 return 0;
1352
1353         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1354                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1355                 if (err)
1356                         return err;
1357         } else {
1358                 transhdrlen = 0;
1359         }
1360
1361         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1362                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1363                                 from, length, transhdrlen, flags);
1364 }
1365
1366 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1367 {
1368         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1369         kfree(cork->opt);
1370         cork->opt = NULL;
1371         dst_release(cork->dst);
1372         cork->dst = NULL;
1373 }
1374
1375 /*
1376  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1377  *      and push them out.
1378  */
1379 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1380                               struct flowi4 *fl4,
1381                               struct sk_buff_head *queue,
1382                               struct inet_cork *cork)
1383 {
1384         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1385         struct sk_buff **tail_skb;
1386         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1387         struct net *net = sock_net(sk);
1388         struct ip_options *opt = NULL;
1389         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1390         struct iphdr *iph;
1391         __be16 df = 0;
1392         __u8 ttl;
1393
1394         skb = __skb_dequeue(queue);
1395         if (!skb)
1396                 goto out;
1397         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1398
1399         /* move skb->data to ip header from ext header */
1400         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1401                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1402         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1403                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1404                 *tail_skb = tmp_skb;
1405                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1406                 skb->len += tmp_skb->len;
1407                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1408                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1409                 tmp_skb->destructor = NULL;
1410                 tmp_skb->sk = NULL;
1411         }
1412
1413         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1414          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1415          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1416          */
1417         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1418
1419         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1420          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1421          * locally. */
1422         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1423             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1424             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1425              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1426                 df = htons(IP_DF);
1427
1428         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1429                 opt = cork->opt;
1430
1431         if (cork->ttl != 0)
1432                 ttl = cork->ttl;
1433         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1434                 ttl = inet->mc_ttl;
1435         else
1436                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1437
1438         iph = ip_hdr(skb);
1439         iph->version = 4;
1440         iph->ihl = 5;
1441         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1442         iph->frag_off = df;
1443         iph->ttl = ttl;
1444         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1445         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1446         ip_select_ident(net, skb, sk);
1447
1448         if (opt) {
1449                 iph->ihl += opt->optlen >> 2;
1450                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt);
1451         }
1452
1453         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1454         skb->mark = cork->mark;
1455         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1456         /*
1457          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1458          * on dst refcount
1459          */
1460         cork->dst = NULL;
1461         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1462
1463         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
1464                 u8 icmp_type;
1465
1466                 /* For such sockets, transhdrlen is zero when do ip_append_data(),
1467                  * so icmphdr does not in skb linear region and can not get icmp_type
1468                  * by icmp_hdr(skb)->type.
1469                  */
1470                 if (sk->sk_type == SOCK_RAW && !inet_sk(sk)->hdrincl)
1471                         icmp_type = fl4->fl4_icmp_type;
1472                 else
1473                         icmp_type = icmp_hdr(skb)->type;
1474                 icmp_out_count(net, icmp_type);
1475         }
1476
1477         ip_cork_release(cork);
1478 out:
1479         return skb;
1480 }
1481
1482 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1483 {
1484         int err;
1485
1486         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1487         if (err) {
1488                 if (err > 0)
1489                         err = net_xmit_errno(err);
1490                 if (err)
1491                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1492         }
1493
1494         return err;
1495 }
1496
1497 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1498 {
1499         struct sk_buff *skb;
1500
1501         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1502         if (!skb)
1503                 return 0;
1504
1505         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1506         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1507 }
1508
1509 /*
1510  *      Throw away all pending data on the socket.
1511  */
1512 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1513                                       struct sk_buff_head *queue,
1514                                       struct inet_cork *cork)
1515 {
1516         struct sk_buff *skb;
1517
1518         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1519                 kfree_skb(skb);
1520
1521         ip_cork_release(cork);
1522 }
1523
1524 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1525 {
1526         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1527 }
1528
1529 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1530                             struct flowi4 *fl4,
1531                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1532                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1533                             void *from, int length, int transhdrlen,
1534                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1535                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1536 {
1537         struct sk_buff_head queue;
1538         int err;
1539
1540         if (flags & MSG_PROBE)
1541                 return NULL;
1542
1543         __skb_queue_head_init(&queue);
1544
1545         cork->flags = 0;
1546         cork->addr = 0;
1547         cork->opt = NULL;
1548         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1549         if (err)
1550                 return ERR_PTR(err);
1551
1552         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1553                                &current->task_frag, getfrag,
1554                                from, length, transhdrlen, flags);
1555         if (err) {
1556                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1557                 return ERR_PTR(err);
1558         }
1559
1560         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1561 }
1562
1563 /*
1564  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1565  */
1566 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1567                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1568 {
1569         __wsum csum;
1570
1571         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1572         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 /*
1577  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1578  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1579  */
1580 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1581                            const struct ip_options *sopt,
1582                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1583                            const struct ip_reply_arg *arg,
1584                            unsigned int len, u64 transmit_time, u32 txhash)
1585 {
1586         struct ip_options_data replyopts;
1587         struct ipcm_cookie ipc;
1588         struct flowi4 fl4;
1589         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1590         struct net *net = sock_net(sk);
1591         struct sk_buff *nskb;
1592         int err;
1593         int oif;
1594
1595         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1596                 return;
1597
1598         ipcm_init(&ipc);
1599         ipc.addr = daddr;
1600         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1601
1602         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1603                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1604
1605                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1606                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1607         }
1608
1609         oif = arg->bound_dev_if;
1610         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1611                 oif = skb->skb_iif;
1612
1613         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1614                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1615                            RT_TOS(arg->tos),
1616                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1617                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1618                            daddr, saddr,
1619                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1620                            arg->uid);
1621         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi_common(&fl4));
1622         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, sk);
1623         if (IS_ERR(rt))
1624                 return;
1625
1626         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1627
1628         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1629         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1630         sk->sk_sndbuf = READ_ONCE(sysctl_wmem_default);
1631         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1632         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1633                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1634         if (unlikely(err)) {
1635                 ip_flush_pending_frames(sk);
1636                 goto out;
1637         }
1638
1639         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1640         if (nskb) {
1641                 if (arg->csumoffset >= 0)
1642                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1643                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1644                                                                 arg->csum));
1645                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1646                 nskb->mono_delivery_time = !!transmit_time;
1647                 if (txhash)
1648                         skb_set_hash(nskb, txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
1649                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1650         }
1651 out:
1652         ip_rt_put(rt);
1653 }
1654
1655 void __init ip_init(void)
1656 {
1657         ip_rt_init();
1658         inet_initpeers();
1659
1660 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1661         igmp_mc_init();
1662 #endif
1663 }