net/ipv4/ip_output.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   8  *
   9  * Authors:     Ross Biro
  10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  12  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  13  *              Richard Underwood
  14  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  15  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  16  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  17  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  18  *
  19  *      See ip_input.c for original log
  20  *
  21  *      Fixes:
  22  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  23  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  24  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  25  *                                      no route is found.
  26  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  27  *                                      (in case if packet not accepted by
  28  *                                      output firewall rules)
  29  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  30  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  31  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  32  *                                      some redundant tests.
  33  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  34  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  35  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  36  *                                      for decreased register pressure on x86
  37  *                                      and more readibility.
  38  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  39  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  40  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  41  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  42  *                                      datagrams.
  43  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  44  */
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/errno.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <linux/socket.h>
  57 #include <linux/sockios.h>
  58 #include <linux/in.h>
  59 #include <linux/inet.h>
  60 #include <linux/netdevice.h>
  61 #include <linux/etherdevice.h>
  62 #include <linux/proc_fs.h>
  63 #include <linux/stat.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65
  66 #include <net/snmp.h>
  67 #include <net/ip.h>
  68 #include <net/protocol.h>
  69 #include <net/route.h>
  70 #include <net/xfrm.h>
  71 #include <linux/skbuff.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/arp.h>
  74 #include <net/icmp.h>
  75 #include <net/checksum.h>
  76 #include <net/inetpeer.h>
  77 #include <net/lwtunnel.h>
  78 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  79 #include <linux/igmp.h>
  80 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  81 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  82 #include <linux/netlink.h>
  83 #include <linux/tcp.h>
  84
  85 static int
  86 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  87             unsigned int mtu,
  88             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  89
  90 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  91 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  92 {
  93         iph->check = 0;
  94         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  95 }
  96 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  97
  98 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  99 {
 100         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 101
 102         iph->tot_len = htons(skb->len);
 103         ip_send_check(iph);
 104
 105         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 106          * skb to its handler for processing
 107          */
 108         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 109         if (unlikely(!skb))
 110                 return 0;
 111
 112         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 113
 114         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 115                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 116                        dst_output);
 117 }
 118
 119 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 120 {
 121         int err;
 122
 123         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 124         if (likely(err == 1))
 125                 err = dst_output(net, sk, skb);
 126
 127         return err;
 128 }
 129 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 130
 131 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 132 {
 133         int ttl = inet->uc_ttl;
 134
 135         if (ttl < 0)
 136                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 137         return ttl;
 138 }
 139
 140 /*
 141  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 142  *
 143  */
 144 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 145                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt)
 146 {
 147         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 148         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 149         struct net *net = sock_net(sk);
 150         struct iphdr *iph;
 151
 152         /* Build the IP header. */
 153         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 154         skb_reset_network_header(skb);
 155         iph = ip_hdr(skb);
 156         iph->version  = 4;
 157         iph->ihl      = 5;
 158         iph->tos      = inet->tos;
 159         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 160         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 161         iph->saddr    = saddr;
 162         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 163         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 164                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 165                 iph->id = 0;
 166         } else {
 167                 iph->frag_off = 0;
 168                 __ip_select_ident(net, iph, 1);
 169         }
 170
 171         if (opt && opt->opt.optlen) {
 172                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 173                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 174         }
 175
 176         skb->priority = sk->sk_priority;
 177         if (!skb->mark)
 178                 skb->mark = sk->sk_mark;
 179
 180         /* Send it out. */
 181         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 182 }
 183 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 184
 185 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 186 {
 187         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 188         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 189         struct net_device *dev = dst->dev;
 190         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 191         struct neighbour *neigh;
 192         bool is_v6gw = false;
 193
 194         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 195                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 196         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 197                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 198
 199         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 200         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 201                 struct sk_buff *skb2;
 202
 203                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 204                 if (!skb2) {
 205                         kfree_skb(skb);
 206                         return -ENOMEM;
 207                 }
 208                 if (skb->sk)
 209                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 210                 consume_skb(skb);
 211                 skb = skb2;
 212         }
 213
 214         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 215                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 216
 217                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 218                         return res;
 219         }
 220
 221         rcu_read_lock_bh();
 222         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 223         if (!IS_ERR(neigh)) {
 224                 int res;
 225
 226                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 227                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 228                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 229                 rcu_read_unlock_bh();
 230                 return res;
 231         }
 232         rcu_read_unlock_bh();
 233
 234         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 235                             __func__);
 236         kfree_skb(skb);
 237         return -EINVAL;
 238 }
 239
 240 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 241                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 242 {
 243         netdev_features_t features;
 244         struct sk_buff *segs;
 245         int ret = 0;
 246
 247         /* common case: seglen is <= mtu
 248          */
 249         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 250                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 251
 252         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 253          *
 254          * This can happen in several cases:
 255          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 256          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 257          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 258          *    stack.
 259          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 260          *    interface with a smaller MTU.
 261          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 262          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 263          *    insufficent MTU.
 264          */
 265         features = netif_skb_features(skb);
 266         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_SGO_CB_OFFSET);
 267         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 268         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 269                 kfree_skb(skb);
 270                 return -ENOMEM;
 271         }
 272
 273         consume_skb(skb);
 274
 275         do {
 276                 struct sk_buff *nskb = segs->next;
 277                 int err;
 278
 279                 skb_mark_not_on_list(segs);
 280                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 281
 282                 if (err && ret == 0)
 283                         ret = err;
 284                 segs = nskb;
 285         } while (segs);
 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         int ret;
 294
 295         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 296         if (ret) {
 297                 kfree_skb(skb);
 298                 return ret;
 299         }
 300
 301 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 302         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 303         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 304                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 305                 return dst_output(net, sk, skb);
 306         }
 307 #endif
 308         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 309         if (skb_is_gso(skb))
 310                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 311
 312         if (skb->len > mtu || (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU))
 313                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 314
 315         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 316 }
 317
 318 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 319                                struct sk_buff *skb)
 320 {
 321         struct rtable *new_rt;
 322         int ret;
 323
 324         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 325         if (ret) {
 326                 kfree_skb(skb);
 327                 return ret;
 328         }
 329
 330         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 331          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 332          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 333          */
 334         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 335         if (new_rt) {
 336                 new_rt->rt_iif = 0;
 337                 skb_dst_drop(skb);
 338                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 339         }
 340
 341         return dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 342 }
 343
 344 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 345 {
 346         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 347         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 348
 349         /*
 350          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 351          */
 352         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 353
 354         skb->dev = dev;
 355         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 356
 357         /*
 358          *      Multicasts are looped back for other local users
 359          */
 360
 361         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 362                 if (sk_mc_loop(sk)
 363 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 364                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 365                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 366                    by ip_mr_input in any case.
 367                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 368                    to local recipients.
 369
 370                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 371                  */
 372                     &&
 373                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 374                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 375 #endif
 376                    ) {
 377                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 378                         if (newskb)
 379                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 380                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 381                                         ip_mc_finish_output);
 382                 }
 383
 384                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 385
 386                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 387                         kfree_skb(skb);
 388                         return 0;
 389                 }
 390         }
 391
 392         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 393                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 394                 if (newskb)
 395                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 396                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 397                                 ip_mc_finish_output);
 398         }
 399
 400         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 401                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 402                             ip_finish_output,
 403                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 404 }
 405
 406 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 407 {
 408         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
 409
 410         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 411
 412         skb->dev = dev;
 413         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 414
 415         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 416                             net, sk, skb, NULL, dev,
 417                             ip_finish_output,
 418                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 419 }
 420
 421 /*
 422  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 423  * Equivalent to :
 424  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 425  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 426  */
 427 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 428 {
 429         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 430                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 431         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 432                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(fl4->daddr));
 433 }
 434
 435 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 436 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 437                     __u8 tos)
 438 {
 439         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 440         struct net *net = sock_net(sk);
 441         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 442         struct flowi4 *fl4;
 443         struct rtable *rt;
 444         struct iphdr *iph;
 445         int res;
 446
 447         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 448          * f.e. by something like SCTP.
 449          */
 450         rcu_read_lock();
 451         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 452         fl4 = &fl->u.ip4;
 453         rt = skb_rtable(skb);
 454         if (rt)
 455                 goto packet_routed;
 456
 457         /* Make sure we can route this packet. */
 458         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 459         if (!rt) {
 460                 __be32 daddr;
 461
 462                 /* Use correct destination address if we have options. */
 463                 daddr = inet->inet_daddr;
 464                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 465                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 466
 467                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 468                  * keep trying until route appears or the connection times
 469                  * itself out.
 470                  */
 471                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 472                                            daddr, inet->inet_saddr,
 473                                            inet->inet_dport,
 474                                            inet->inet_sport,
 475                                            sk->sk_protocol,
 476                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 477                                            sk->sk_bound_dev_if);
 478                 if (IS_ERR(rt))
 479                         goto no_route;
 480                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 481         }
 482         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 483
 484 packet_routed:
 485         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_gw_family)
 486                 goto no_route;
 487
 488         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 489         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 490         skb_reset_network_header(skb);
 491         iph = ip_hdr(skb);
 492         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 493         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 494                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 495         else
 496                 iph->frag_off = 0;
 497         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 498         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 499         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 500
 501         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 502
 503         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 504                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 505                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 506         }
 507
 508         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 509                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 510
 511         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 512         skb->priority = sk->sk_priority;
 513         skb->mark = sk->sk_mark;
 514
 515         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 516         rcu_read_unlock();
 517         return res;
 518
 519 no_route:
 520         rcu_read_unlock();
 521         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 522         kfree_skb(skb);
 523         return -EHOSTUNREACH;
 524 }
 525 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 526
 527 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 528 {
 529         to->pkt_type = from->pkt_type;
 530         to->priority = from->priority;
 531         to->protocol = from->protocol;
 532         to->skb_iif = from->skb_iif;
 533         skb_dst_drop(to);
 534         skb_dst_copy(to, from);
 535         to->dev = from->dev;
 536         to->mark = from->mark;
 537
 538         skb_copy_hash(to, from);
 539
 540         /* Copy the flags to each fragment. */
 541         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 542
 543 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 544         to->tc_index = from->tc_index;
 545 #endif
 546         nf_copy(to, from);
 547         skb_ext_copy(to, from);
 548 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 549         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 550 #endif
 551         skb_copy_secmark(to, from);
 552 }
 553
 554 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 555                        unsigned int mtu,
 556                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 557 {
 558         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 559
 560         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 561                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 562
 563         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 564                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 565                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 566                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 567                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 568                           htonl(mtu));
 569                 kfree_skb(skb);
 570                 return -EMSGSIZE;
 571         }
 572
 573         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 574 }
 575
 576 /*
 577  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 578  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 579  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 580  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 581  */
 582
 583 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 584                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 585 {
 586         struct iphdr *iph;
 587         int ptr;
 588         struct sk_buff *skb2;
 589         unsigned int mtu, hlen, left, len, ll_rs;
 590         int offset;
 591         __be16 not_last_frag;
 592         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 593         int err = 0;
 594
 595         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 596         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 597             (err = skb_checksum_help(skb)))
 598                 goto fail;
 599
 600         /*
 601          *      Point into the IP datagram header.
 602          */
 603
 604         iph = ip_hdr(skb);
 605
 606         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 607         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 608                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 609
 610         /*
 611          *      Setup starting values.
 612          */
 613
 614         hlen = iph->ihl * 4;
 615         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 616         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 617         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 618
 619         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 620          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 621          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 622          *
 623          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 624          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 625          */
 626         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 627                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 628                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 629
 630                 if (first_len - hlen > mtu ||
 631                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 632                     ip_is_fragment(iph) ||
 633                     skb_cloned(skb) ||
 634                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 635                         goto slow_path;
 636
 637                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 638                         /* Correct geometry. */
 639                         if (frag->len > mtu ||
 640                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 641                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 642                                 goto slow_path_clean;
 643
 644                         /* Partially cloned skb? */
 645                         if (skb_shared(frag))
 646                                 goto slow_path_clean;
 647
 648                         BUG_ON(frag->sk);
 649                         if (skb->sk) {
 650                                 frag->sk = skb->sk;
 651                                 frag->destructor = sock_wfree;
 652                         }
 653                         skb->truesize -= frag->truesize;
 654                 }
 655
 656                 /* Everything is OK. Generate! */
 657
 658                 err = 0;
 659                 offset = 0;
 660                 frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 661                 skb_frag_list_init(skb);
 662                 skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 663                 skb->len = first_len;
 664                 iph->tot_len = htons(first_len);
 665                 iph->frag_off = htons(IP_MF);
 666                 ip_send_check(iph);
 667
 668                 for (;;) {
 669                         /* Prepare header of the next frame,
 670                          * before previous one went down. */
 671                         if (frag) {
 672                                 frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 673                                 skb_reset_transport_header(frag);
 674                                 __skb_push(frag, hlen);
 675                                 skb_reset_network_header(frag);
 676                                 memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 677                                 iph = ip_hdr(frag);
 678                                 iph->tot_len = htons(frag->len);
 679                                 ip_copy_metadata(frag, skb);
 680                                 if (offset == 0)
 681                                         ip_options_fragment(frag);
 682                                 offset += skb->len - hlen;
 683                                 iph->frag_off = htons(offset>>3);
 684                                 if (frag->next)
 685                                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 686                                 /* Ready, complete checksum */
 687                                 ip_send_check(iph);
 688                         }
 689
 690                         err = output(net, sk, skb);
 691
 692                         if (!err)
 693                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 694                         if (err || !frag)
 695                                 break;
 696
 697                         skb = frag;
 698                         frag = skb->next;
 699                         skb_mark_not_on_list(skb);
 700                 }
 701
 702                 if (err == 0) {
 703                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 704                         return 0;
 705                 }
 706
 707                 kfree_skb_list(frag);
 708
 709                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 710                 return err;
 711
 712 slow_path_clean:
 713                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 714                         if (frag2 == frag)
 715                                 break;
 716                         frag2->sk = NULL;
 717                         frag2->destructor = NULL;
 718                         skb->truesize += frag2->truesize;
 719                 }
 720         }
 721
 722 slow_path:
 723         iph = ip_hdr(skb);
 724
 725         left = skb->len - hlen;         /* Space per frame */
 726         ptr = hlen;             /* Where to start from */
 727
 728         /*
 729          *      Fragment the datagram.
 730          */
 731
 732         offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 733         not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 734
 735         /*
 736          *      Keep copying data until we run out.
 737          */
 738
 739         while (left > 0) {
 740                 len = left;
 741                 /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 742                 if (len > mtu)
 743                         len = mtu;
 744                 /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 745                    then align the next start on an eight byte boundary */
 746                 if (len < left) {
 747                         len &= ~7;
 748                 }
 749
 750                 /* Allocate buffer */
 751                 skb2 = alloc_skb(len + hlen + ll_rs, GFP_ATOMIC);
 752                 if (!skb2) {
 753                         err = -ENOMEM;
 754                         goto fail;
 755                 }
 756
 757                 /*
 758                  *      Set up data on packet
 759                  */
 760
 761                 ip_copy_metadata(skb2, skb);
 762                 skb_reserve(skb2, ll_rs);
 763                 skb_put(skb2, len + hlen);
 764                 skb_reset_network_header(skb2);
 765                 skb2->transport_header = skb2->network_header + hlen;
 766
 767                 /*
 768                  *      Charge the memory for the fragment to any owner
 769                  *      it might possess
 770                  */
 771
 772                 if (skb->sk)
 773                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 774
 775                 /*
 776                  *      Copy the packet header into the new buffer.
 777                  */
 778
 779                 skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), hlen);
 780
 781                 /*
 782                  *      Copy a block of the IP datagram.
 783                  */
 784                 if (skb_copy_bits(skb, ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 785                         BUG();
 786                 left -= len;
 787
 788                 /*
 789                  *      Fill in the new header fields.
 790                  */
 791                 iph = ip_hdr(skb2);
 792                 iph->frag_off = htons((offset >> 3));
 793
 794                 if (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU)
 795                         iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 796
 797                 /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 798                  * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 799                  * options are already fixed) and make it ONCE
 800                  * on the initial skb, so that all the following fragments
 801                  * will inherit fixed options.
 802                  */
 803                 if (offset == 0)
 804                         ip_options_fragment(skb);
 805
 806                 /*
 807                  *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 808                  *                 last fragment then keep MF on each bit
 809                  */
 810                 if (left > 0 || not_last_frag)
 811                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 812                 ptr += len;
 813                 offset += len;
 814
 815                 /*
 816                  *      Put this fragment into the sending queue.
 817                  */
 818                 iph->tot_len = htons(len + hlen);
 819
 820                 ip_send_check(iph);
 821
 822                 err = output(net, sk, skb2);
 823                 if (err)
 824                         goto fail;
 825
 826                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 827         }
 828         consume_skb(skb);
 829         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 830         return err;
 831
 832 fail:
 833         kfree_skb(skb);
 834         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 835         return err;
 836 }
 837 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 838
 839 int
 840 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 841 {
 842         struct msghdr *msg = from;
 843
 844         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 845                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 846                         return -EFAULT;
 847         } else {
 848                 __wsum csum = 0;
 849                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 850                         return -EFAULT;
 851                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 852         }
 853         return 0;
 854 }
 855 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 856
 857 static inline __wsum
 858 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 859 {
 860         char *kaddr;
 861         __wsum csum;
 862         kaddr = kmap(page);
 863         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 864         kunmap(page);
 865         return csum;
 866 }
 867
 868 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 869                             struct flowi4 *fl4,
 870                             struct sk_buff_head *queue,
 871                             struct inet_cork *cork,
 872                             struct page_frag *pfrag,
 873                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 874                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 875                             void *from, int length, int transhdrlen,
 876                             unsigned int flags)
 877 {
 878         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 879         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 880         struct sk_buff *skb;
 881
 882         struct ip_options *opt = cork->opt;
 883         int hh_len;
 884         int exthdrlen;
 885         int mtu;
 886         int copy;
 887         int err;
 888         int offset = 0;
 889         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 890         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 891         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 892         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 893         bool paged, extra_uref = false;
 894         u32 tskey = 0;
 895
 896         skb = skb_peek_tail(queue);
 897
 898         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 899         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 900         paged = !!cork->gso_size;
 901
 902         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 903             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 904                 tskey = sk->sk_tskey++;
 905
 906         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 907
 908         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 909         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 910         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
 911
 912         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 913                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 914                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 915                 return -EMSGSIZE;
 916         }
 917
 918         /*
 919          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
 920          * it won't be fragmented in the future.
 921          */
 922         if (transhdrlen &&
 923             length + fragheaderlen <= mtu &&
 924             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
 925             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
 926             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
 927                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
 928
 929         if (flags & MSG_ZEROCOPY && length && sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
 930                 uarg = sock_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
 931                 if (!uarg)
 932                         return -ENOBUFS;
 933                 extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
 934                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
 935                     csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
 936                         paged = true;
 937                 } else {
 938                         uarg->zerocopy = 0;
 939                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
 940                 }
 941         }
 942
 943         cork->length += length;
 944
 945         /* So, what's going on in the loop below?
 946          *
 947          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
 948          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
 949          * adding appropriate IP header.
 950          */
 951
 952         if (!skb)
 953                 goto alloc_new_skb;
 954
 955         while (length > 0) {
 956                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
 957                 copy = mtu - skb->len;
 958                 if (copy < length)
 959                         copy = maxfraglen - skb->len;
 960                 if (copy <= 0) {
 961                         char *data;
 962                         unsigned int datalen;
 963                         unsigned int fraglen;
 964                         unsigned int fraggap;
 965                         unsigned int alloclen;
 966                         unsigned int pagedlen;
 967                         struct sk_buff *skb_prev;
 968 alloc_new_skb:
 969                         skb_prev = skb;
 970                         if (skb_prev)
 971                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
 972                         else
 973                                 fraggap = 0;
 974
 975                         /*
 976                          * If remaining data exceeds the mtu,
 977                          * we know we need more fragment(s).
 978                          */
 979                         datalen = length + fraggap;
 980                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
 981                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
 982                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
 983                         pagedlen = 0;
 984
 985                         if ((flags & MSG_MORE) &&
 986                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
 987                                 alloclen = mtu;
 988                         else if (!paged)
 989                                 alloclen = fraglen;
 990                         else {
 991                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
 992                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
 993                         }
 994
 995                         alloclen += exthdrlen;
 996
 997                         /* The last fragment gets additional space at tail.
 998                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
 999                          * because we have no idea what fragment will be
1000                          * the last.
1001                          */
1002                         if (datalen == length + fraggap)
1003                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
1004
1005                         if (transhdrlen) {
1006                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
1007                                                 alloclen + hh_len + 15,
1008                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1009                         } else {
1010                                 skb = NULL;
1011                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1012                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1013                                         skb = alloc_skb(alloclen + hh_len + 15,
1014                                                         sk->sk_allocation);
1015                                 if (unlikely(!skb))
1016                                         err = -ENOBUFS;
1017                         }
1018                         if (!skb)
1019                                 goto error;
1020
1021                         /*
1022                          *      Fill in the control structures
1023                          */
1024                         skb->ip_summed = csummode;
1025                         skb->csum = 0;
1026                         skb_reserve(skb, hh_len);
1027
1028                         /*
1029                          *      Find where to start putting bytes.
1030                          */
1031                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1032                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1033                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1034                                                  fragheaderlen);
1035                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1036
1037                         if (fraggap) {
1038                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1039                                         skb_prev, maxfraglen,
1040                                         data + transhdrlen, fraggap, 0);
1041                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1042                                                           skb->csum);
1043                                 data += fraggap;
1044                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1045                         }
1046
1047                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1048                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1049                                 err = -EFAULT;
1050                                 kfree_skb(skb);
1051                                 goto error;
1052                         }
1053
1054                         offset += copy;
1055                         length -= copy + transhdrlen;
1056                         transhdrlen = 0;
1057                         exthdrlen = 0;
1058                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1059
1060                         /* only the initial fragment is time stamped */
1061                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1062                         cork->tx_flags = 0;
1063                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1064                         tskey = 0;
1065                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1066
1067                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1068                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1069
1070                         /*
1071                          * Put the packet on the pending queue.
1072                          */
1073                         if (!skb->destructor) {
1074                                 skb->destructor = sock_wfree;
1075                                 skb->sk = sk;
1076                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1077                         }
1078                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1079                         continue;
1080                 }
1081
1082                 if (copy > length)
1083                         copy = length;
1084
1085                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1086                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1087                         unsigned int off;
1088
1089                         off = skb->len;
1090                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1091                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1092                                 __skb_trim(skb, off);
1093                                 err = -EFAULT;
1094                                 goto error;
1095                         }
1096                 } else if (!uarg || !uarg->zerocopy) {
1097                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1098
1099                         err = -ENOMEM;
1100                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1101                                 goto error;
1102
1103                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1104                                               pfrag->offset)) {
1105                                 err = -EMSGSIZE;
1106                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1107                                         goto error;
1108
1109                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1110                                                      pfrag->offset, 0);
1111                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1112                                 get_page(pfrag->page);
1113                         }
1114                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1115                         if (getfrag(from,
1116                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1117                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1118                                 goto error_efault;
1119
1120                         pfrag->offset += copy;
1121                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1122                         skb->len += copy;
1123                         skb->data_len += copy;
1124                         skb->truesize += copy;
1125                         wmem_alloc_delta += copy;
1126                 } else {
1127                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1128                         if (err < 0)
1129                                 goto error;
1130                 }
1131                 offset += copy;
1132                 length -= copy;
1133         }
1134
1135         if (wmem_alloc_delta)
1136                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1137         return 0;
1138
1139 error_efault:
1140         err = -EFAULT;
1141 error:
1142         if (uarg)
1143                 sock_zerocopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1144         cork->length -= length;
1145         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1146         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1147         return err;
1148 }
1149
1150 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1151                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1152 {
1153         struct ip_options_rcu *opt;
1154         struct rtable *rt;
1155
1156         rt = *rtp;
1157         if (unlikely(!rt))
1158                 return -EFAULT;
1159
1160         /*
1161          * setup for corking.
1162          */
1163         opt = ipc->opt;
1164         if (opt) {
1165                 if (!cork->opt) {
1166                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1167                                             sk->sk_allocation);
1168                         if (unlikely(!cork->opt))
1169                                 return -ENOBUFS;
1170                 }
1171                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1172                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1173                 cork->addr = ipc->addr;
1174         }
1175
1176         /*
1177          * We steal reference to this route, caller should not release it
1178          */
1179         *rtp = NULL;
1180         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1181                          dst_mtu(&rt->dst) : rt->dst.dev->mtu;
1182
1183         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1184         cork->dst = &rt->dst;
1185         cork->length = 0;
1186         cork->ttl = ipc->ttl;
1187         cork->tos = ipc->tos;
1188         cork->priority = ipc->priority;
1189         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1190         cork->tx_flags = 0;
1191         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 /*
1197  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1198  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1199  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1200  *      or non-page data.
1201  *
1202  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1203  *      this interface potentially.
1204  *
1205  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1206  */
1207 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1208                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1209                                int odd, struct sk_buff *skb),
1210                    void *from, int length, int transhdrlen,
1211                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1212                    unsigned int flags)
1213 {
1214         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1215         int err;
1216
1217         if (flags&MSG_PROBE)
1218                 return 0;
1219
1220         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1221                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1222                 if (err)
1223                         return err;
1224         } else {
1225                 transhdrlen = 0;
1226         }
1227
1228         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1229                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1230                                 from, length, transhdrlen, flags);
1231 }
1232
1233 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1234                        int offset, size_t size, int flags)
1235 {
1236         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1237         struct sk_buff *skb;
1238         struct rtable *rt;
1239         struct ip_options *opt = NULL;
1240         struct inet_cork *cork;
1241         int hh_len;
1242         int mtu;
1243         int len;
1244         int err;
1245         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1246
1247         if (inet->hdrincl)
1248                 return -EPERM;
1249
1250         if (flags&MSG_PROBE)
1251                 return 0;
1252
1253         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1254                 return -EINVAL;
1255
1256         cork = &inet->cork.base;
1257         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1258         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1259                 opt = cork->opt;
1260
1261         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1262                 return -EOPNOTSUPP;
1263
1264         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1265         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1266
1267         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1268         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1269         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1270
1271         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1272                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1273                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1274                 return -EMSGSIZE;
1275         }
1276
1277         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1278         if (!skb)
1279                 return -EINVAL;
1280
1281         cork->length += size;
1282
1283         while (size > 0) {
1284                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1285                 len = mtu - skb->len;
1286                 if (len < size)
1287                         len = maxfraglen - skb->len;
1288
1289                 if (len <= 0) {
1290                         struct sk_buff *skb_prev;
1291                         int alloclen;
1292
1293                         skb_prev = skb;
1294                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1295
1296                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1297                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1298                         if (unlikely(!skb)) {
1299                                 err = -ENOBUFS;
1300                                 goto error;
1301                         }
1302
1303                         /*
1304                          *      Fill in the control structures
1305                          */
1306                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1307                         skb->csum = 0;
1308                         skb_reserve(skb, hh_len);
1309
1310                         /*
1311                          *      Find where to start putting bytes.
1312                          */
1313                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1314                         skb_reset_network_header(skb);
1315                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1316                                                  fragheaderlen);
1317                         if (fraggap) {
1318                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1319                                                                    maxfraglen,
1320                                                     skb_transport_header(skb),
1321                                                                    fraggap, 0);
1322                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1323                                                           skb->csum);
1324                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1325                         }
1326
1327                         /*
1328                          * Put the packet on the pending queue.
1329                          */
1330                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1331                         continue;
1332                 }
1333
1334                 if (len > size)
1335                         len = size;
1336
1337                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1338                         err = -EMSGSIZE;
1339                         goto error;
1340                 }
1341
1342                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1343                         __wsum csum;
1344                         csum = csum_page(page, offset, len);
1345                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1346                 }
1347
1348                 skb->len += len;
1349                 skb->data_len += len;
1350                 skb->truesize += len;
1351                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1352                 offset += len;
1353                 size -= len;
1354         }
1355         return 0;
1356
1357 error:
1358         cork->length -= size;
1359         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1360         return err;
1361 }
1362
1363 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1364 {
1365         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1366         kfree(cork->opt);
1367         cork->opt = NULL;
1368         dst_release(cork->dst);
1369         cork->dst = NULL;
1370 }
1371
1372 /*
1373  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1374  *      and push them out.
1375  */
1376 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1377                               struct flowi4 *fl4,
1378                               struct sk_buff_head *queue,
1379                               struct inet_cork *cork)
1380 {
1381         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1382         struct sk_buff **tail_skb;
1383         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1384         struct net *net = sock_net(sk);
1385         struct ip_options *opt = NULL;
1386         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1387         struct iphdr *iph;
1388         __be16 df = 0;
1389         __u8 ttl;
1390
1391         skb = __skb_dequeue(queue);
1392         if (!skb)
1393                 goto out;
1394         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1395
1396         /* move skb->data to ip header from ext header */
1397         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1398                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1399         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1400                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1401                 *tail_skb = tmp_skb;
1402                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1403                 skb->len += tmp_skb->len;
1404                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1405                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1406                 tmp_skb->destructor = NULL;
1407                 tmp_skb->sk = NULL;
1408         }
1409
1410         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1411          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1412          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1413          */
1414         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1415
1416         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1417          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1418          * locally. */
1419         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1420             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1421             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1422              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1423                 df = htons(IP_DF);
1424
1425         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1426                 opt = cork->opt;
1427
1428         if (cork->ttl != 0)
1429                 ttl = cork->ttl;
1430         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1431                 ttl = inet->mc_ttl;
1432         else
1433                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1434
1435         iph = ip_hdr(skb);
1436         iph->version = 4;
1437         iph->ihl = 5;
1438         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1439         iph->frag_off = df;
1440         iph->ttl = ttl;
1441         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1442         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1443         ip_select_ident(net, skb, sk);
1444
1445         if (opt) {
1446                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1447                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1448         }
1449
1450         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1451         skb->mark = sk->sk_mark;
1452         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1453         /*
1454          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1455          * on dst refcount
1456          */
1457         cork->dst = NULL;
1458         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1459
1460         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1461                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1462                         skb_transport_header(skb))->type);
1463
1464         ip_cork_release(cork);
1465 out:
1466         return skb;
1467 }
1468
1469 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1470 {
1471         int err;
1472
1473         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1474         if (err) {
1475                 if (err > 0)
1476                         err = net_xmit_errno(err);
1477                 if (err)
1478                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1479         }
1480
1481         return err;
1482 }
1483
1484 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1485 {
1486         struct sk_buff *skb;
1487
1488         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1489         if (!skb)
1490                 return 0;
1491
1492         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1493         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1494 }
1495
1496 /*
1497  *      Throw away all pending data on the socket.
1498  */
1499 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1500                                       struct sk_buff_head *queue,
1501                                       struct inet_cork *cork)
1502 {
1503         struct sk_buff *skb;
1504
1505         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1506                 kfree_skb(skb);
1507
1508         ip_cork_release(cork);
1509 }
1510
1511 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1512 {
1513         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1514 }
1515
1516 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1517                             struct flowi4 *fl4,
1518                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1519                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1520                             void *from, int length, int transhdrlen,
1521                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1522                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1523 {
1524         struct sk_buff_head queue;
1525         int err;
1526
1527         if (flags & MSG_PROBE)
1528                 return NULL;
1529
1530         __skb_queue_head_init(&queue);
1531
1532         cork->flags = 0;
1533         cork->addr = 0;
1534         cork->opt = NULL;
1535         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1536         if (err)
1537                 return ERR_PTR(err);
1538
1539         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1540                                &current->task_frag, getfrag,
1541                                from, length, transhdrlen, flags);
1542         if (err) {
1543                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1544                 return ERR_PTR(err);
1545         }
1546
1547         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1548 }
1549
1550 /*
1551  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1552  */
1553 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1554                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1555 {
1556         __wsum csum;
1557
1558         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len, 0);
1559         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1560         return 0;
1561 }
1562
1563 /*
1564  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1565  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1566  */
1567 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1568                            const struct ip_options *sopt,
1569                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1570                            const struct ip_reply_arg *arg,
1571                            unsigned int len)
1572 {
1573         struct ip_options_data replyopts;
1574         struct ipcm_cookie ipc;
1575         struct flowi4 fl4;
1576         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1577         struct net *net = sock_net(sk);
1578         struct sk_buff *nskb;
1579         int err;
1580         int oif;
1581
1582         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1583                 return;
1584
1585         ipcm_init(&ipc);
1586         ipc.addr = daddr;
1587
1588         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1589                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1590
1591                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1592                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1593         }
1594
1595         oif = arg->bound_dev_if;
1596         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1597                 oif = skb->skb_iif;
1598
1599         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1600                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1601                            RT_TOS(arg->tos),
1602                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1603                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1604                            daddr, saddr,
1605                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1606                            arg->uid);
1607         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1608         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1609         if (IS_ERR(rt))
1610                 return;
1611
1612         inet_sk(sk)->tos = arg->tos;
1613
1614         sk->sk_priority = skb->priority;
1615         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1616         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1617         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1618         sk->sk_mark = fl4.flowi4_mark;
1619         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1620                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1621         if (unlikely(err)) {
1622                 ip_flush_pending_frames(sk);
1623                 goto out;
1624         }
1625
1626         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1627         if (nskb) {
1628                 if (arg->csumoffset >= 0)
1629                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1630                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1631                                                                 arg->csum));
1632                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1633                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1634         }
1635 out:
1636         ip_rt_put(rt);
1637 }
1638
1639 void __init ip_init(void)
1640 {
1641         ip_rt_init();
1642         inet_initpeers();
1643
1644 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1645         igmp_mc_init();
1646 #endif
1647 }