net/core/datagram.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *      SUCS NET3:
   4  *
   5  *      Generic datagram handling routines. These are generic for all
   6  *      protocols. Possibly a generic IP version on top of these would
   7  *      make sense. Not tonight however 8-).
   8  *      This is used because UDP, RAW, PACKET, DDP, IPX, AX.25 and
   9  *      NetROM layer all have identical poll code and mostly
  10  *      identical recvmsg() code. So we share it here. The poll was
  11  *      shared before but buried in udp.c so I moved it.
  12  *
  13  *      Authors:        Alan Cox <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>. (datagram_poll() from old
  14  *                                                   udp.c code)
  15  *
  16  *      Fixes:
  17  *              Alan Cox        :       NULL return from skb_peek_copy()
  18  *                                      understood
  19  *              Alan Cox        :       Rewrote skb_read_datagram to avoid the
  20  *                                      skb_peek_copy stuff.
  21  *              Alan Cox        :       Added support for SOCK_SEQPACKET.
  22  *                                      IPX can no longer use the SO_TYPE hack
  23  *                                      but AX.25 now works right, and SPX is
  24  *                                      feasible.
  25  *              Alan Cox        :       Fixed write poll of non IP protocol
  26  *                                      crash.
  27  *              Florian  La Roche:      Changed for my new skbuff handling.
  28  *              Darryl Miles    :       Fixed non-blocking SOCK_SEQPACKET.
  29  *              Linus Torvalds  :       BSD semantic fixes.
  30  *              Alan Cox        :       Datagram iovec handling
  31  *              Darryl Miles    :       Fixed non-blocking SOCK_STREAM.
  32  *              Alan Cox        :       POSIXisms
  33  *              Pete Wyckoff    :       Unconnected accept() fix.
  34  *
  35  */
  36
  37 #include <linux/module.h>
  38 #include <linux/types.h>
  39 #include <linux/kernel.h>
  40 #include <linux/uaccess.h>
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/interrupt.h>
  43 #include <linux/errno.h>
  44 #include <linux/sched.h>
  45 #include <linux/inet.h>
  46 #include <linux/netdevice.h>
  47 #include <linux/rtnetlink.h>
  48 #include <linux/poll.h>
  49 #include <linux/highmem.h>
  50 #include <linux/spinlock.h>
  51 #include <linux/slab.h>
  52 #include <linux/pagemap.h>
  53 #include <linux/iov_iter.h>
  54 #include <linux/indirect_call_wrapper.h>
  55
  56 #include <net/protocol.h>
  57 #include <linux/skbuff.h>
  58
  59 #include <net/checksum.h>
  60 #include <net/sock.h>
  61 #include <net/tcp_states.h>
  62 #include <trace/events/skb.h>
  63 #include <net/busy_poll.h>
  64 #include <crypto/hash.h>
  65
  66 /*
  67  *      Is a socket 'connection oriented' ?
  68  */
  69 static inline int connection_based(struct sock *sk)
  70 {
  71         return sk->sk_type == SOCK_SEQPACKET || sk->sk_type == SOCK_STREAM;
  72 }
  73
  74 static int receiver_wake_function(wait_queue_entry_t *wait, unsigned int mode, int sync,
  75                                   void *key)
  76 {
  77         /*
  78          * Avoid a wakeup if event not interesting for us
  79          */
  80         if (key && !(key_to_poll(key) & (EPOLLIN | EPOLLERR)))
  81                 return 0;
  82         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
  83 }
  84 /*
  85  * Wait for the last received packet to be different from skb
  86  */
  87 int __skb_wait_for_more_packets(struct sock *sk, struct sk_buff_head *queue,
  88                                 int *err, long *timeo_p,
  89                                 const struct sk_buff *skb)
  90 {
  91         int error;
  92         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, receiver_wake_function);
  93
  94         prepare_to_wait_exclusive(sk_sleep(sk), &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
  95
  96         /* Socket errors? */
  97         error = sock_error(sk);
  98         if (error)
  99                 goto out_err;
 100
 101         if (READ_ONCE(queue->prev) != skb)
 102                 goto out;
 103
 104         /* Socket shut down? */
 105         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
 106                 goto out_noerr;
 107
 108         /* Sequenced packets can come disconnected.
 109          * If so we report the problem
 110          */
 111         error = -ENOTCONN;
 112         if (connection_based(sk) &&
 113             !(sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED || sk->sk_state == TCP_LISTEN))
 114                 goto out_err;
 115
 116         /* handle signals */
 117         if (signal_pending(current))
 118                 goto interrupted;
 119
 120         error = 0;
 121         *timeo_p = schedule_timeout(*timeo_p);
 122 out:
 123         finish_wait(sk_sleep(sk), &wait);
 124         return error;
 125 interrupted:
 126         error = sock_intr_errno(*timeo_p);
 127 out_err:
 128         *err = error;
 129         goto out;
 130 out_noerr:
 131         *err = 0;
 132         error = 1;
 133         goto out;
 134 }
 135 EXPORT_SYMBOL(__skb_wait_for_more_packets);
 136
 137 static struct sk_buff *skb_set_peeked(struct sk_buff *skb)
 138 {
 139         struct sk_buff *nskb;
 140
 141         if (skb->peeked)
 142                 return skb;
 143
 144         /* We have to unshare an skb before modifying it. */
 145         if (!skb_shared(skb))
 146                 goto done;
 147
 148         nskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 149         if (!nskb)
 150                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 151
 152         skb->prev->next = nskb;
 153         skb->next->prev = nskb;
 154         nskb->prev = skb->prev;
 155         nskb->next = skb->next;
 156
 157         consume_skb(skb);
 158         skb = nskb;
 159
 160 done:
 161         skb->peeked = 1;
 162
 163         return skb;
 164 }
 165
 166 struct sk_buff *__skb_try_recv_from_queue(struct sock *sk,
 167                                           struct sk_buff_head *queue,
 168                                           unsigned int flags,
 169                                           int *off, int *err,
 170                                           struct sk_buff **last)
 171 {
 172         bool peek_at_off = false;
 173         struct sk_buff *skb;
 174         int _off = 0;
 175
 176         if (unlikely(flags & MSG_PEEK && *off >= 0)) {
 177                 peek_at_off = true;
 178                 _off = *off;
 179         }
 180
 181         *last = queue->prev;
 182         skb_queue_walk(queue, skb) {
 183                 if (flags & MSG_PEEK) {
 184                         if (peek_at_off && _off >= skb->len &&
 185                             (_off || skb->peeked)) {
 186                                 _off -= skb->len;
 187                                 continue;
 188                         }
 189                         if (!skb->len) {
 190                                 skb = skb_set_peeked(skb);
 191                                 if (IS_ERR(skb)) {
 192                                         *err = PTR_ERR(skb);
 193                                         return NULL;
 194                                 }
 195                         }
 196                         refcount_inc(&skb->users);
 197                 } else {
 198                         __skb_unlink(skb, queue);
 199                 }
 200                 *off = _off;
 201                 return skb;
 202         }
 203         return NULL;
 204 }
 205
 206 /**
 207  *      __skb_try_recv_datagram - Receive a datagram skbuff
 208  *      @sk: socket
 209  *      @queue: socket queue from which to receive
 210  *      @flags: MSG\_ flags
 211  *      @off: an offset in bytes to peek skb from. Returns an offset
 212  *            within an skb where data actually starts
 213  *      @err: error code returned
 214  *      @last: set to last peeked message to inform the wait function
 215  *             what to look for when peeking
 216  *
 217  *      Get a datagram skbuff, understands the peeking, nonblocking wakeups
 218  *      and possible races. This replaces identical code in packet, raw and
 219  *      udp, as well as the IPX AX.25 and Appletalk. It also finally fixes
 220  *      the long standing peek and read race for datagram sockets. If you
 221  *      alter this routine remember it must be re-entrant.
 222  *
 223  *      This function will lock the socket if a skb is returned, so
 224  *      the caller needs to unlock the socket in that case (usually by
 225  *      calling skb_free_datagram). Returns NULL with @err set to
 226  *      -EAGAIN if no data was available or to some other value if an
 227  *      error was detected.
 228  *
 229  *      * It does not lock socket since today. This function is
 230  *      * free of race conditions. This measure should/can improve
 231  *      * significantly datagram socket latencies at high loads,
 232  *      * when data copying to user space takes lots of time.
 233  *      * (BTW I've just killed the last cli() in IP/IPv6/core/netlink/packet
 234  *      *  8) Great win.)
 235  *      *                                           --ANK (980729)
 236  *
 237  *      The order of the tests when we find no data waiting are specified
 238  *      quite explicitly by POSIX 1003.1g, don't change them without having
 239  *      the standard around please.
 240  */
 241 struct sk_buff *__skb_try_recv_datagram(struct sock *sk,
 242                                         struct sk_buff_head *queue,
 243                                         unsigned int flags, int *off, int *err,
 244                                         struct sk_buff **last)
 245 {
 246         struct sk_buff *skb;
 247         unsigned long cpu_flags;
 248         /*
 249          * Caller is allowed not to check sk->sk_err before skb_recv_datagram()
 250          */
 251         int error = sock_error(sk);
 252
 253         if (error)
 254                 goto no_packet;
 255
 256         do {
 257                 /* Again only user level code calls this function, so nothing
 258                  * interrupt level will suddenly eat the receive_queue.
 259                  *
 260                  * Look at current nfs client by the way...
 261                  * However, this function was correct in any case. 8)
 262                  */
 263                 spin_lock_irqsave(&queue->lock, cpu_flags);
 264                 skb = __skb_try_recv_from_queue(sk, queue, flags, off, &error,
 265                                                 last);
 266                 spin_unlock_irqrestore(&queue->lock, cpu_flags);
 267                 if (error)
 268                         goto no_packet;
 269                 if (skb)
 270                         return skb;
 271
 272                 if (!sk_can_busy_loop(sk))
 273                         break;
 274
 275                 sk_busy_loop(sk, flags & MSG_DONTWAIT);
 276         } while (READ_ONCE(queue->prev) != *last);
 277
 278         error = -EAGAIN;
 279
 280 no_packet:
 281         *err = error;
 282         return NULL;
 283 }
 284 EXPORT_SYMBOL(__skb_try_recv_datagram);
 285
 286 struct sk_buff *__skb_recv_datagram(struct sock *sk,
 287                                     struct sk_buff_head *sk_queue,
 288                                     unsigned int flags, int *off, int *err)
 289 {
 290         struct sk_buff *skb, *last;
 291         long timeo;
 292
 293         timeo = sock_rcvtimeo(sk, flags & MSG_DONTWAIT);
 294
 295         do {
 296                 skb = __skb_try_recv_datagram(sk, sk_queue, flags, off, err,
 297                                               &last);
 298                 if (skb)
 299                         return skb;
 300
 301                 if (*err != -EAGAIN)
 302                         break;
 303         } while (timeo &&
 304                  !__skb_wait_for_more_packets(sk, sk_queue, err,
 305                                               &timeo, last));
 306
 307         return NULL;
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL(__skb_recv_datagram);
 310
 311 struct sk_buff *skb_recv_datagram(struct sock *sk, unsigned int flags,
 312                                   int *err)
 313 {
 314         int off = 0;
 315
 316         return __skb_recv_datagram(sk, &sk->sk_receive_queue, flags,
 317                                    &off, err);
 318 }
 319 EXPORT_SYMBOL(skb_recv_datagram);
 320
 321 void skb_free_datagram(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 322 {
 323         consume_skb(skb);
 324 }
 325 EXPORT_SYMBOL(skb_free_datagram);
 326
 327 int __sk_queue_drop_skb(struct sock *sk, struct sk_buff_head *sk_queue,
 328                         struct sk_buff *skb, unsigned int flags,
 329                         void (*destructor)(struct sock *sk,
 330                                            struct sk_buff *skb))
 331 {
 332         int err = 0;
 333
 334         if (flags & MSG_PEEK) {
 335                 err = -ENOENT;
 336                 spin_lock_bh(&sk_queue->lock);
 337                 if (skb->next) {
 338                         __skb_unlink(skb, sk_queue);
 339                         refcount_dec(&skb->users);
 340                         if (destructor)
 341                                 destructor(sk, skb);
 342                         err = 0;
 343                 }
 344                 spin_unlock_bh(&sk_queue->lock);
 345         }
 346
 347         atomic_inc(&sk->sk_drops);
 348         return err;
 349 }
 350 EXPORT_SYMBOL(__sk_queue_drop_skb);
 351
 352 /**
 353  *      skb_kill_datagram - Free a datagram skbuff forcibly
 354  *      @sk: socket
 355  *      @skb: datagram skbuff
 356  *      @flags: MSG\_ flags
 357  *
 358  *      This function frees a datagram skbuff that was received by
 359  *      skb_recv_datagram.  The flags argument must match the one
 360  *      used for skb_recv_datagram.
 361  *
 362  *      If the MSG_PEEK flag is set, and the packet is still on the
 363  *      receive queue of the socket, it will be taken off the queue
 364  *      before it is freed.
 365  *
 366  *      This function currently only disables BH when acquiring the
 367  *      sk_receive_queue lock.  Therefore it must not be used in a
 368  *      context where that lock is acquired in an IRQ context.
 369  *
 370  *      It returns 0 if the packet was removed by us.
 371  */
 372
 373 int skb_kill_datagram(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int flags)
 374 {
 375         int err = __sk_queue_drop_skb(sk, &sk->sk_receive_queue, skb, flags,
 376                                       NULL);
 377
 378         kfree_skb(skb);
 379         return err;
 380 }
 381 EXPORT_SYMBOL(skb_kill_datagram);
 382
 383 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(static size_t simple_copy_to_iter(const void *addr,
 384                                                 size_t bytes,
 385                                                 void *data __always_unused,
 386                                                 struct iov_iter *i));
 387
 388 static int __skb_datagram_iter(const struct sk_buff *skb, int offset,
 389                                struct iov_iter *to, int len, bool fault_short,
 390                                size_t (*cb)(const void *, size_t, void *,
 391                                             struct iov_iter *), void *data)
 392 {
 393         int start = skb_headlen(skb);
 394         int i, copy = start - offset, start_off = offset, n;
 395         struct sk_buff *frag_iter;
 396
 397         /* Copy header. */
 398         if (copy > 0) {
 399                 if (copy > len)
 400                         copy = len;
 401                 n = INDIRECT_CALL_1(cb, simple_copy_to_iter,
 402                                     skb->data + offset, copy, data, to);
 403                 offset += n;
 404                 if (n != copy)
 405                         goto short_copy;
 406                 if ((len -= copy) == 0)
 407                         return 0;
 408         }
 409
 410         /* Copy paged appendix. Hmm... why does this look so complicated? */
 411         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
 412                 int end;
 413                 const skb_frag_t *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[i];
 414
 415                 WARN_ON(start > offset + len);
 416
 417                 end = start + skb_frag_size(frag);
 418                 if ((copy = end - offset) > 0) {
 419                         struct page *page = skb_frag_page(frag);
 420                         u8 *vaddr = kmap(page);
 421
 422                         if (copy > len)
 423                                 copy = len;
 424                         n = INDIRECT_CALL_1(cb, simple_copy_to_iter,
 425                                         vaddr + skb_frag_off(frag) + offset - start,
 426                                         copy, data, to);
 427                         kunmap(page);
 428                         offset += n;
 429                         if (n != copy)
 430                                 goto short_copy;
 431                         if (!(len -= copy))
 432                                 return 0;
 433                 }
 434                 start = end;
 435         }
 436
 437         skb_walk_frags(skb, frag_iter) {
 438                 int end;
 439
 440                 WARN_ON(start > offset + len);
 441
 442                 end = start + frag_iter->len;
 443                 if ((copy = end - offset) > 0) {
 444                         if (copy > len)
 445                                 copy = len;
 446                         if (__skb_datagram_iter(frag_iter, offset - start,
 447                                                 to, copy, fault_short, cb, data))
 448                                 goto fault;
 449                         if ((len -= copy) == 0)
 450                                 return 0;
 451                         offset += copy;
 452                 }
 453                 start = end;
 454         }
 455         if (!len)
 456                 return 0;
 457
 458         /* This is not really a user copy fault, but rather someone
 459          * gave us a bogus length on the skb.  We should probably
 460          * print a warning here as it may indicate a kernel bug.
 461          */
 462
 463 fault:
 464         iov_iter_revert(to, offset - start_off);
 465         return -EFAULT;
 466
 467 short_copy:
 468         if (fault_short || iov_iter_count(to))
 469                 goto fault;
 470
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 static size_t hash_and_copy_to_iter(const void *addr, size_t bytes, void *hashp,
 475                                     struct iov_iter *i)
 476 {
 477 #ifdef CONFIG_CRYPTO_HASH
 478         struct ahash_request *hash = hashp;
 479         struct scatterlist sg;
 480         size_t copied;
 481
 482         copied = copy_to_iter(addr, bytes, i);
 483         sg_init_one(&sg, addr, copied);
 484         ahash_request_set_crypt(hash, &sg, NULL, copied);
 485         crypto_ahash_update(hash);
 486         return copied;
 487 #else
 488         return 0;
 489 #endif
 490 }
 491
 492 /**
 493  *      skb_copy_and_hash_datagram_iter - Copy datagram to an iovec iterator
 494  *          and update a hash.
 495  *      @skb: buffer to copy
 496  *      @offset: offset in the buffer to start copying from
 497  *      @to: iovec iterator to copy to
 498  *      @len: amount of data to copy from buffer to iovec
 499  *      @hash: hash request to update
 500  */
 501 int skb_copy_and_hash_datagram_iter(const struct sk_buff *skb, int offset,
 502                            struct iov_iter *to, int len,
 503                            struct ahash_request *hash)
 504 {
 505         return __skb_datagram_iter(skb, offset, to, len, true,
 506                         hash_and_copy_to_iter, hash);
 507 }
 508 EXPORT_SYMBOL(skb_copy_and_hash_datagram_iter);
 509
 510 static size_t simple_copy_to_iter(const void *addr, size_t bytes,
 511                 void *data __always_unused, struct iov_iter *i)
 512 {
 513         return copy_to_iter(addr, bytes, i);
 514 }
 515
 516 /**
 517  *      skb_copy_datagram_iter - Copy a datagram to an iovec iterator.
 518  *      @skb: buffer to copy
 519  *      @offset: offset in the buffer to start copying from
 520  *      @to: iovec iterator to copy to
 521  *      @len: amount of data to copy from buffer to iovec
 522  */
 523 int skb_copy_datagram_iter(const struct sk_buff *skb, int offset,
 524                            struct iov_iter *to, int len)
 525 {
 526         trace_skb_copy_datagram_iovec(skb, len);
 527         return __skb_datagram_iter(skb, offset, to, len, false,
 528                         simple_copy_to_iter, NULL);
 529 }
 530 EXPORT_SYMBOL(skb_copy_datagram_iter);
 531
 532 /**
 533  *      skb_copy_datagram_from_iter - Copy a datagram from an iov_iter.
 534  *      @skb: buffer to copy
 535  *      @offset: offset in the buffer to start copying to
 536  *      @from: the copy source
 537  *      @len: amount of data to copy to buffer from iovec
 538  *
 539  *      Returns 0 or -EFAULT.
 540  */
 541 int skb_copy_datagram_from_iter(struct sk_buff *skb, int offset,
 542                                  struct iov_iter *from,
 543                                  int len)
 544 {
 545         int start = skb_headlen(skb);
 546         int i, copy = start - offset;
 547         struct sk_buff *frag_iter;
 548
 549         /* Copy header. */
 550         if (copy > 0) {
 551                 if (copy > len)
 552                         copy = len;
 553                 if (copy_from_iter(skb->data + offset, copy, from) != copy)
 554                         goto fault;
 555                 if ((len -= copy) == 0)
 556                         return 0;
 557                 offset += copy;
 558         }
 559
 560         /* Copy paged appendix. Hmm... why does this look so complicated? */
 561         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
 562                 int end;
 563                 const skb_frag_t *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[i];
 564
 565                 WARN_ON(start > offset + len);
 566
 567                 end = start + skb_frag_size(frag);
 568                 if ((copy = end - offset) > 0) {
 569                         size_t copied;
 570
 571                         if (copy > len)
 572                                 copy = len;
 573                         copied = copy_page_from_iter(skb_frag_page(frag),
 574                                           skb_frag_off(frag) + offset - start,
 575                                           copy, from);
 576                         if (copied != copy)
 577                                 goto fault;
 578
 579                         if (!(len -= copy))
 580                                 return 0;
 581                         offset += copy;
 582                 }
 583                 start = end;
 584         }
 585
 586         skb_walk_frags(skb, frag_iter) {
 587                 int end;
 588
 589                 WARN_ON(start > offset + len);
 590
 591                 end = start + frag_iter->len;
 592                 if ((copy = end - offset) > 0) {
 593                         if (copy > len)
 594                                 copy = len;
 595                         if (skb_copy_datagram_from_iter(frag_iter,
 596                                                         offset - start,
 597                                                         from, copy))
 598                                 goto fault;
 599                         if ((len -= copy) == 0)
 600                                 return 0;
 601                         offset += copy;
 602                 }
 603                 start = end;
 604         }
 605         if (!len)
 606                 return 0;
 607
 608 fault:
 609         return -EFAULT;
 610 }
 611 EXPORT_SYMBOL(skb_copy_datagram_from_iter);
 612
 613 int __zerocopy_sg_from_iter(struct msghdr *msg, struct sock *sk,
 614                             struct sk_buff *skb, struct iov_iter *from,
 615                             size_t length)
 616 {
 617         int frag;
 618
 619         if (msg && msg->msg_ubuf && msg->sg_from_iter)
 620                 return msg->sg_from_iter(sk, skb, from, length);
 621
 622         frag = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 623
 624         while (length && iov_iter_count(from)) {
 625                 struct page *head, *last_head = NULL;
 626                 struct page *pages[MAX_SKB_FRAGS];
 627                 int refs, order, n = 0;
 628                 size_t start;
 629                 ssize_t copied;
 630                 unsigned long truesize;
 631
 632                 if (frag == MAX_SKB_FRAGS)
 633                         return -EMSGSIZE;
 634
 635                 copied = iov_iter_get_pages2(from, pages, length,
 636                                             MAX_SKB_FRAGS - frag, &start);
 637                 if (copied < 0)
 638                         return -EFAULT;
 639
 640                 length -= copied;
 641
 642                 truesize = PAGE_ALIGN(copied + start);
 643                 skb->data_len += copied;
 644                 skb->len += copied;
 645                 skb->truesize += truesize;
 646                 if (sk && sk->sk_type == SOCK_STREAM) {
 647                         sk_wmem_queued_add(sk, truesize);
 648                         if (!skb_zcopy_pure(skb))
 649                                 sk_mem_charge(sk, truesize);
 650                 } else {
 651                         refcount_add(truesize, &skb->sk->sk_wmem_alloc);
 652                 }
 653
 654                 head = compound_head(pages[n]);
 655                 order = compound_order(head);
 656
 657                 for (refs = 0; copied != 0; start = 0) {
 658                         int size = min_t(int, copied, PAGE_SIZE - start);
 659
 660                         if (pages[n] - head > (1UL << order) - 1) {
 661                                 head = compound_head(pages[n]);
 662                                 order = compound_order(head);
 663                         }
 664
 665                         start += (pages[n] - head) << PAGE_SHIFT;
 666                         copied -= size;
 667                         n++;
 668                         if (frag) {
 669                                 skb_frag_t *last = &skb_shinfo(skb)->frags[frag - 1];
 670
 671                                 if (head == skb_frag_page(last) &&
 672                                     start == skb_frag_off(last) + skb_frag_size(last)) {
 673                                         skb_frag_size_add(last, size);
 674                                         /* We combined this page, we need to release
 675                                          * a reference. Since compound pages refcount
 676                                          * is shared among many pages, batch the refcount
 677                                          * adjustments to limit false sharing.
 678                                          */
 679                                         last_head = head;
 680                                         refs++;
 681                                         continue;
 682                                 }
 683                         }
 684                         if (refs) {
 685                                 page_ref_sub(last_head, refs);
 686                                 refs = 0;
 687                         }
 688                         skb_fill_page_desc_noacc(skb, frag++, head, start, size);
 689                 }
 690                 if (refs)
 691                         page_ref_sub(last_head, refs);
 692         }
 693         return 0;
 694 }
 695 EXPORT_SYMBOL(__zerocopy_sg_from_iter);
 696
 697 /**
 698  *      zerocopy_sg_from_iter - Build a zerocopy datagram from an iov_iter
 699  *      @skb: buffer to copy
 700  *      @from: the source to copy from
 701  *
 702  *      The function will first copy up to headlen, and then pin the userspace
 703  *      pages and build frags through them.
 704  *
 705  *      Returns 0, -EFAULT or -EMSGSIZE.
 706  */
 707 int zerocopy_sg_from_iter(struct sk_buff *skb, struct iov_iter *from)
 708 {
 709         int copy = min_t(int, skb_headlen(skb), iov_iter_count(from));
 710
 711         /* copy up to skb headlen */
 712         if (skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, from, copy))
 713                 return -EFAULT;
 714
 715         return __zerocopy_sg_from_iter(NULL, NULL, skb, from, ~0U);
 716 }
 717 EXPORT_SYMBOL(zerocopy_sg_from_iter);
 718
 719 static __always_inline
 720 size_t copy_to_user_iter_csum(void __user *iter_to, size_t progress,
 721                               size_t len, void *from, void *priv2)
 722 {
 723         __wsum next, *csum = priv2;
 724
 725         next = csum_and_copy_to_user(from + progress, iter_to, len);
 726         *csum = csum_block_add(*csum, next, progress);
 727         return next ? 0 : len;
 728 }
 729
 730 static __always_inline
 731 size_t memcpy_to_iter_csum(void *iter_to, size_t progress,
 732                            size_t len, void *from, void *priv2)
 733 {
 734         __wsum *csum = priv2;
 735         __wsum next = csum_partial_copy_nocheck(from + progress, iter_to, len);
 736
 737         *csum = csum_block_add(*csum, next, progress);
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 struct csum_state {
 742         __wsum csum;
 743         size_t off;
 744 };
 745
 746 static size_t csum_and_copy_to_iter(const void *addr, size_t bytes, void *_csstate,
 747                                     struct iov_iter *i)
 748 {
 749         struct csum_state *csstate = _csstate;
 750         __wsum sum;
 751
 752         if (WARN_ON_ONCE(i->data_source))
 753                 return 0;
 754         if (unlikely(iov_iter_is_discard(i))) {
 755                 // can't use csum_memcpy() for that one - data is not copied
 756                 csstate->csum = csum_block_add(csstate->csum,
 757                                                csum_partial(addr, bytes, 0),
 758                                                csstate->off);
 759                 csstate->off += bytes;
 760                 return bytes;
 761         }
 762
 763         sum = csum_shift(csstate->csum, csstate->off);
 764
 765         bytes = iterate_and_advance2(i, bytes, (void *)addr, &sum,
 766                                      copy_to_user_iter_csum,
 767                                      memcpy_to_iter_csum);
 768         csstate->csum = csum_shift(sum, csstate->off);
 769         csstate->off += bytes;
 770         return bytes;
 771 }
 772
 773 /**
 774  *      skb_copy_and_csum_datagram - Copy datagram to an iovec iterator
 775  *          and update a checksum.
 776  *      @skb: buffer to copy
 777  *      @offset: offset in the buffer to start copying from
 778  *      @to: iovec iterator to copy to
 779  *      @len: amount of data to copy from buffer to iovec
 780  *      @csump: checksum pointer
 781  */
 782 static int skb_copy_and_csum_datagram(const struct sk_buff *skb, int offset,
 783                                       struct iov_iter *to, int len,
 784                                       __wsum *csump)
 785 {
 786         struct csum_state csdata = { .csum = *csump };
 787         int ret;
 788
 789         ret = __skb_datagram_iter(skb, offset, to, len, true,
 790                                   csum_and_copy_to_iter, &csdata);
 791         if (ret)
 792                 return ret;
 793
 794         *csump = csdata.csum;
 795         return 0;
 796 }
 797
 798 /**
 799  *      skb_copy_and_csum_datagram_msg - Copy and checksum skb to user iovec.
 800  *      @skb: skbuff
 801  *      @hlen: hardware length
 802  *      @msg: destination
 803  *
 804  *      Caller _must_ check that skb will fit to this iovec.
 805  *
 806  *      Returns: 0       - success.
 807  *               -EINVAL - checksum failure.
 808  *               -EFAULT - fault during copy.
 809  */
 810 int skb_copy_and_csum_datagram_msg(struct sk_buff *skb,
 811                                    int hlen, struct msghdr *msg)
 812 {
 813         __wsum csum;
 814         int chunk = skb->len - hlen;
 815
 816         if (!chunk)
 817                 return 0;
 818
 819         if (msg_data_left(msg) < chunk) {
 820                 if (__skb_checksum_complete(skb))
 821                         return -EINVAL;
 822                 if (skb_copy_datagram_msg(skb, hlen, msg, chunk))
 823                         goto fault;
 824         } else {
 825                 csum = csum_partial(skb->data, hlen, skb->csum);
 826                 if (skb_copy_and_csum_datagram(skb, hlen, &msg->msg_iter,
 827                                                chunk, &csum))
 828                         goto fault;
 829
 830                 if (csum_fold(csum)) {
 831                         iov_iter_revert(&msg->msg_iter, chunk);
 832                         return -EINVAL;
 833                 }
 834
 835                 if (unlikely(skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) &&
 836                     !skb->csum_complete_sw)
 837                         netdev_rx_csum_fault(NULL, skb);
 838         }
 839         return 0;
 840 fault:
 841         return -EFAULT;
 842 }
 843 EXPORT_SYMBOL(skb_copy_and_csum_datagram_msg);
 844
 845 /**
 846  *      datagram_poll - generic datagram poll
 847  *      @file: file struct
 848  *      @sock: socket
 849  *      @wait: poll table
 850  *
 851  *      Datagram poll: Again totally generic. This also handles
 852  *      sequenced packet sockets providing the socket receive queue
 853  *      is only ever holding data ready to receive.
 854  *
 855  *      Note: when you *don't* use this routine for this protocol,
 856  *      and you use a different write policy from sock_writeable()
 857  *      then please supply your own write_space callback.
 858  */
 859 __poll_t datagram_poll(struct file *file, struct socket *sock,
 860                            poll_table *wait)
 861 {
 862         struct sock *sk = sock->sk;
 863         __poll_t mask;
 864         u8 shutdown;
 865
 866         sock_poll_wait(file, sock, wait);
 867         mask = 0;
 868
 869         /* exceptional events? */
 870         if (READ_ONCE(sk->sk_err) ||
 871             !skb_queue_empty_lockless(&sk->sk_error_queue))
 872                 mask |= EPOLLERR |
 873                         (sock_flag(sk, SOCK_SELECT_ERR_QUEUE) ? EPOLLPRI : 0);
 874
 875         shutdown = READ_ONCE(sk->sk_shutdown);
 876         if (shutdown & RCV_SHUTDOWN)
 877                 mask |= EPOLLRDHUP | EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 878         if (shutdown == SHUTDOWN_MASK)
 879                 mask |= EPOLLHUP;
 880
 881         /* readable? */
 882         if (!skb_queue_empty_lockless(&sk->sk_receive_queue))
 883                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 884
 885         /* Connection-based need to check for termination and startup */
 886         if (connection_based(sk)) {
 887                 int state = READ_ONCE(sk->sk_state);
 888
 889                 if (state == TCP_CLOSE)
 890                         mask |= EPOLLHUP;
 891                 /* connection hasn't started yet? */
 892                 if (state == TCP_SYN_SENT)
 893                         return mask;
 894         }
 895
 896         /* writable? */
 897         if (sock_writeable(sk))
 898                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM | EPOLLWRBAND;
 899         else
 900                 sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_NOSPACE, sk);
 901
 902         return mask;
 903 }
 904 EXPORT_SYMBOL(datagram_poll);