net/ipv4/ip_output.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   5  *              interface as the means of communication with the user level.
   6  *
   7  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   8  *
   9  * Authors:     Ross Biro
  10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  12  *              Alan Cox, <Alan.Cox@linux.org>
  13  *              Richard Underwood
  14  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  15  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  16  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  17  *              Hirokazu Takahashi, <taka@valinux.co.jp>
  18  *
  19  *      See ip_input.c for original log
  20  *
  21  *      Fixes:
  22  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  23  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  24  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  25  *                                      no route is found.
  26  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  27  *                                      (in case if packet not accepted by
  28  *                                      output firewall rules)
  29  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  30  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  31  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  32  *                                      some redundant tests.
  33  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  34  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  35  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  36  *                                      for decreased register pressure on x86
  37  *                                      and more readability.
  38  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  39  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  40  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  41  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  42  *                                      datagrams.
  43  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  44  */
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/errno.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55
  56 #include <linux/socket.h>
  57 #include <linux/sockios.h>
  58 #include <linux/in.h>
  59 #include <linux/inet.h>
  60 #include <linux/netdevice.h>
  61 #include <linux/etherdevice.h>
  62 #include <linux/proc_fs.h>
  63 #include <linux/stat.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65
  66 #include <net/snmp.h>
  67 #include <net/ip.h>
  68 #include <net/protocol.h>
  69 #include <net/route.h>
  70 #include <net/xfrm.h>
  71 #include <linux/skbuff.h>
  72 #include <net/sock.h>
  73 #include <net/arp.h>
  74 #include <net/icmp.h>
  75 #include <net/checksum.h>
  76 #include <net/gso.h>
  77 #include <net/inetpeer.h>
  78 #include <net/inet_ecn.h>
  79 #include <net/lwtunnel.h>
  80 #include <net/inet_dscp.h>
  81 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  82 #include <linux/igmp.h>
  83 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  84 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  85 #include <linux/netlink.h>
  86 #include <linux/tcp.h>
  87
  88 static int
  89 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  90             unsigned int mtu,
  91             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  92
  93 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  94 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  95 {
  96         iph->check = 0;
  97         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  98 }
  99 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
 100
 101 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 102 {
 103         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 104
 105         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTREQUESTS);
 106
 107         iph_set_totlen(iph, skb->len);
 108         ip_send_check(iph);
 109
 110         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 111          * skb to its handler for processing
 112          */
 113         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 114         if (unlikely(!skb))
 115                 return 0;
 116
 117         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 118
 119         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 120                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 121                        dst_output);
 122 }
 123
 124 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 125 {
 126         int err;
 127
 128         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 129         if (likely(err == 1))
 130                 err = dst_output(net, sk, skb);
 131
 132         return err;
 133 }
 134 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 135
 136 static inline int ip_select_ttl(const struct inet_sock *inet,
 137                                 const struct dst_entry *dst)
 138 {
 139         int ttl = READ_ONCE(inet->uc_ttl);
 140
 141         if (ttl < 0)
 142                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 143         return ttl;
 144 }
 145
 146 /*
 147  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 148  *
 149  */
 150 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 151                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt,
 152                           u8 tos)
 153 {
 154         const struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 155         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 156         struct net *net = sock_net(sk);
 157         struct iphdr *iph;
 158
 159         /* Build the IP header. */
 160         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 161         skb_reset_network_header(skb);
 162         iph = ip_hdr(skb);
 163         iph->version  = 4;
 164         iph->ihl      = 5;
 165         iph->tos      = tos;
 166         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 167         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 168         iph->saddr    = saddr;
 169         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 170         /* Do not bother generating IPID for small packets (eg SYNACK) */
 171         if (skb->len <= IPV4_MIN_MTU || ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 172                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 173                 iph->id = 0;
 174         } else {
 175                 iph->frag_off = 0;
 176                 /* TCP packets here are SYNACK with fat IPv4/TCP options.
 177                  * Avoid using the hashed IP ident generator.
 178                  */
 179                 if (sk->sk_protocol == IPPROTO_TCP)
 180                         iph->id = (__force __be16)get_random_u16();
 181                 else
 182                         __ip_select_ident(net, iph, 1);
 183         }
 184
 185         if (opt && opt->opt.optlen) {
 186                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 187                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt);
 188         }
 189
 190         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 191         if (!skb->mark)
 192                 skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 193
 194         /* Send it out. */
 195         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 196 }
 197 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 198
 199 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 200 {
 201         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 202         struct rtable *rt = dst_rtable(dst);
 203         struct net_device *dev = dst->dev;
 204         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 205         struct neighbour *neigh;
 206         bool is_v6gw = false;
 207
 208         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 209                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 210         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 211                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 212
 213         /* OUTOCTETS should be counted after fragment */
 214         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 215
 216         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 217                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
 218                 if (!skb)
 219                         return -ENOMEM;
 220         }
 221
 222         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 223                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 224
 225                 if (res != LWTUNNEL_XMIT_CONTINUE)
 226                         return res;
 227         }
 228
 229         rcu_read_lock();
 230         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
 231         if (!IS_ERR(neigh)) {
 232                 int res;
 233
 234                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 235                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
 236                 res = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
 237                 rcu_read_unlock();
 238                 return res;
 239         }
 240         rcu_read_unlock();
 241
 242         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 243                             __func__);
 244         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_NEIGH_CREATEFAIL);
 245         return PTR_ERR(neigh);
 246 }
 247
 248 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 249                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 250 {
 251         struct sk_buff *segs, *nskb;
 252         netdev_features_t features;
 253         int ret = 0;
 254
 255         /* common case: seglen is <= mtu
 256          */
 257         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 258                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 259
 260         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 261          *
 262          * This can happen in several cases:
 263          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 264          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 265          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 266          *    stack.
 267          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 268          *    interface with a smaller MTU.
 269          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 270          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 271          *    insufficient MTU.
 272          */
 273         features = netif_skb_features(skb);
 274         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_GSO_CB_OFFSET);
 275         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 276         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 277                 kfree_skb(skb);
 278                 return -ENOMEM;
 279         }
 280
 281         consume_skb(skb);
 282
 283         skb_list_walk_safe(segs, segs, nskb) {
 284                 int err;
 285
 286                 skb_mark_not_on_list(segs);
 287                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 288
 289                 if (err && ret == 0)
 290                         ret = err;
 291         }
 292
 293         return ret;
 294 }
 295
 296 static int __ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 297 {
 298         unsigned int mtu;
 299
 300 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 301         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 302         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 303                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 304                 return dst_output(net, sk, skb);
 305         }
 306 #endif
 307         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 308         if (skb_is_gso(skb))
 309                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 310
 311         if (skb->len > mtu || IPCB(skb)->frag_max_size)
 312                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 313
 314         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 315 }
 316
 317 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 318 {
 319         int ret;
 320
 321         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 322         switch (ret) {
 323         case NET_XMIT_SUCCESS:
 324                 return __ip_finish_output(net, sk, skb);
 325         case NET_XMIT_CN:
 326                 return __ip_finish_output(net, sk, skb) ? : ret;
 327         default:
 328                 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 329                 return ret;
 330         }
 331 }
 332
 333 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 334                                struct sk_buff *skb)
 335 {
 336         struct rtable *new_rt;
 337         bool do_cn = false;
 338         int ret, err;
 339
 340         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 341         switch (ret) {
 342         case NET_XMIT_CN:
 343                 do_cn = true;
 344                 fallthrough;
 345         case NET_XMIT_SUCCESS:
 346                 break;
 347         default:
 348                 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_BPF_CGROUP_EGRESS);
 349                 return ret;
 350         }
 351
 352         /* Reset rt_iif so that inet_iif() will return skb->skb_iif. Setting
 353          * this to non-zero causes ipi_ifindex in in_pktinfo to be overwritten,
 354          * see ipv4_pktinfo_prepare().
 355          */
 356         new_rt = rt_dst_clone(net->loopback_dev, skb_rtable(skb));
 357         if (new_rt) {
 358                 new_rt->rt_iif = 0;
 359                 skb_dst_drop(skb);
 360                 skb_dst_set(skb, &new_rt->dst);
 361         }
 362
 363         err = dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 364         return (do_cn && err) ? ret : err;
 365 }
 366
 367 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 368 {
 369         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 370         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 371
 372         /*
 373          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 374          */
 375         skb->dev = dev;
 376         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 377
 378         /*
 379          *      Multicasts are looped back for other local users
 380          */
 381
 382         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 383                 if (sk_mc_loop(sk)
 384 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 385                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 386                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 387                    by ip_mr_input in any case.
 388                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 389                    to local recipients.
 390
 391                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 392                  */
 393                     &&
 394                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 395                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 396 #endif
 397                    ) {
 398                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 399                         if (newskb)
 400                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 401                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 402                                         ip_mc_finish_output);
 403                 }
 404
 405                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 406
 407                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 408                         kfree_skb(skb);
 409                         return 0;
 410                 }
 411         }
 412
 413         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 414                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 415                 if (newskb)
 416                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 417                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 418                                 ip_mc_finish_output);
 419         }
 420
 421         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 422                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 423                             ip_finish_output,
 424                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 425 }
 426
 427 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 428 {
 429         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev, *indev = skb->dev;
 430
 431         skb->dev = dev;
 432         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 433
 434         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 435                             net, sk, skb, indev, dev,
 436                             ip_finish_output,
 437                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 438 }
 439 EXPORT_SYMBOL(ip_output);
 440
 441 /*
 442  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 443  * Equivalent to :
 444  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 445  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 446  */
 447 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 448 {
 449         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 450                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 451
 452         iph->saddr = fl4->saddr;
 453         iph->daddr = fl4->daddr;
 454 }
 455
 456 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 457 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 458                     __u8 tos)
 459 {
 460         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 461         struct net *net = sock_net(sk);
 462         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 463         struct flowi4 *fl4;
 464         struct rtable *rt;
 465         struct iphdr *iph;
 466         int res;
 467
 468         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 469          * f.e. by something like SCTP.
 470          */
 471         rcu_read_lock();
 472         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 473         fl4 = &fl->u.ip4;
 474         rt = skb_rtable(skb);
 475         if (rt)
 476                 goto packet_routed;
 477
 478         /* Make sure we can route this packet. */
 479         rt = dst_rtable(__sk_dst_check(sk, 0));
 480         if (!rt) {
 481                 __be32 daddr;
 482
 483                 /* Use correct destination address if we have options. */
 484                 daddr = inet->inet_daddr;
 485                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 486                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 487
 488                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 489                  * keep trying until route appears or the connection times
 490                  * itself out.
 491                  */
 492                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 493                                            daddr, inet->inet_saddr,
 494                                            inet->inet_dport,
 495                                            inet->inet_sport,
 496                                            sk->sk_protocol,
 497                                            tos & INET_DSCP_MASK,
 498                                            sk->sk_bound_dev_if);
 499                 if (IS_ERR(rt))
 500                         goto no_route;
 501                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 502         }
 503         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 504
 505 packet_routed:
 506         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 507                 goto no_route;
 508
 509         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 510         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 511         skb_reset_network_header(skb);
 512         iph = ip_hdr(skb);
 513         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 514         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 515                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 516         else
 517                 iph->frag_off = 0;
 518         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 519         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 520         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 521
 522         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 523
 524         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 525                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 526                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt);
 527         }
 528
 529         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 530                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 531
 532         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 533         skb->priority = READ_ONCE(sk->sk_priority);
 534         skb->mark = READ_ONCE(sk->sk_mark);
 535
 536         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 537         rcu_read_unlock();
 538         return res;
 539
 540 no_route:
 541         rcu_read_unlock();
 542         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 543         kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_IP_OUTNOROUTES);
 544         return -EHOSTUNREACH;
 545 }
 546 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 547
 548 int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl)
 549 {
 550         return __ip_queue_xmit(sk, skb, fl, READ_ONCE(inet_sk(sk)->tos));
 551 }
 552 EXPORT_SYMBOL(ip_queue_xmit);
 553
 554 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 555 {
 556         to->pkt_type = from->pkt_type;
 557         to->priority = from->priority;
 558         to->protocol = from->protocol;
 559         to->skb_iif = from->skb_iif;
 560         skb_dst_drop(to);
 561         skb_dst_copy(to, from);
 562         to->dev = from->dev;
 563         to->mark = from->mark;
 564
 565         skb_copy_hash(to, from);
 566
 567 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 568         to->tc_index = from->tc_index;
 569 #endif
 570         nf_copy(to, from);
 571         skb_ext_copy(to, from);
 572 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 573         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 574 #endif
 575         skb_copy_secmark(to, from);
 576 }
 577
 578 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 579                        unsigned int mtu,
 580                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 581 {
 582         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 583
 584         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 585                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 586
 587         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 588                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 589                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 590                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 591                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 592                           htonl(mtu));
 593                 kfree_skb(skb);
 594                 return -EMSGSIZE;
 595         }
 596
 597         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 598 }
 599
 600 void ip_fraglist_init(struct sk_buff *skb, struct iphdr *iph,
 601                       unsigned int hlen, struct ip_fraglist_iter *iter)
 602 {
 603         unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 604
 605         iter->frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 606         skb_frag_list_init(skb);
 607
 608         iter->offset = 0;
 609         iter->iph = iph;
 610         iter->hlen = hlen;
 611
 612         skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 613         skb->len = first_len;
 614         iph->tot_len = htons(first_len);
 615         iph->frag_off = htons(IP_MF);
 616         ip_send_check(iph);
 617 }
 618 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_init);
 619
 620 void ip_fraglist_prepare(struct sk_buff *skb, struct ip_fraglist_iter *iter)
 621 {
 622         unsigned int hlen = iter->hlen;
 623         struct iphdr *iph = iter->iph;
 624         struct sk_buff *frag;
 625
 626         frag = iter->frag;
 627         frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 628         skb_reset_transport_header(frag);
 629         __skb_push(frag, hlen);
 630         skb_reset_network_header(frag);
 631         memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 632         iter->iph = ip_hdr(frag);
 633         iph = iter->iph;
 634         iph->tot_len = htons(frag->len);
 635         ip_copy_metadata(frag, skb);
 636         iter->offset += skb->len - hlen;
 637         iph->frag_off = htons(iter->offset >> 3);
 638         if (frag->next)
 639                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 640         /* Ready, complete checksum */
 641         ip_send_check(iph);
 642 }
 643 EXPORT_SYMBOL(ip_fraglist_prepare);
 644
 645 void ip_frag_init(struct sk_buff *skb, unsigned int hlen,
 646                   unsigned int ll_rs, unsigned int mtu, bool DF,
 647                   struct ip_frag_state *state)
 648 {
 649         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 650
 651         state->DF = DF;
 652         state->hlen = hlen;
 653         state->ll_rs = ll_rs;
 654         state->mtu = mtu;
 655
 656         state->left = skb->len - hlen;  /* Space per frame */
 657         state->ptr = hlen;              /* Where to start from */
 658
 659         state->offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 660         state->not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 661 }
 662 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_init);
 663
 664 static void ip_frag_ipcb(struct sk_buff *from, struct sk_buff *to,
 665                          bool first_frag)
 666 {
 667         /* Copy the flags to each fragment. */
 668         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 669
 670         /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 671          * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 672          * options are already fixed) and make it ONCE
 673          * on the initial skb, so that all the following fragments
 674          * will inherit fixed options.
 675          */
 676         if (first_frag)
 677                 ip_options_fragment(from);
 678 }
 679
 680 struct sk_buff *ip_frag_next(struct sk_buff *skb, struct ip_frag_state *state)
 681 {
 682         unsigned int len = state->left;
 683         struct sk_buff *skb2;
 684         struct iphdr *iph;
 685
 686         /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 687         if (len > state->mtu)
 688                 len = state->mtu;
 689         /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 690            then align the next start on an eight byte boundary */
 691         if (len < state->left)  {
 692                 len &= ~7;
 693         }
 694
 695         /* Allocate buffer */
 696         skb2 = alloc_skb(len + state->hlen + state->ll_rs, GFP_ATOMIC);
 697         if (!skb2)
 698                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 699
 700         /*
 701          *      Set up data on packet
 702          */
 703
 704         ip_copy_metadata(skb2, skb);
 705         skb_reserve(skb2, state->ll_rs);
 706         skb_put(skb2, len + state->hlen);
 707         skb_reset_network_header(skb2);
 708         skb2->transport_header = skb2->network_header + state->hlen;
 709
 710         /*
 711          *      Charge the memory for the fragment to any owner
 712          *      it might possess
 713          */
 714
 715         if (skb->sk)
 716                 skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 717
 718         /*
 719          *      Copy the packet header into the new buffer.
 720          */
 721
 722         skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), state->hlen);
 723
 724         /*
 725          *      Copy a block of the IP datagram.
 726          */
 727         if (skb_copy_bits(skb, state->ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 728                 BUG();
 729         state->left -= len;
 730
 731         /*
 732          *      Fill in the new header fields.
 733          */
 734         iph = ip_hdr(skb2);
 735         iph->frag_off = htons((state->offset >> 3));
 736         if (state->DF)
 737                 iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 738
 739         /*
 740          *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 741          *                 last fragment then keep MF on each bit
 742          */
 743         if (state->left > 0 || state->not_last_frag)
 744                 iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 745         state->ptr += len;
 746         state->offset += len;
 747
 748         iph->tot_len = htons(len + state->hlen);
 749
 750         ip_send_check(iph);
 751
 752         return skb2;
 753 }
 754 EXPORT_SYMBOL(ip_frag_next);
 755
 756 /*
 757  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 758  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 759  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 760  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 761  */
 762
 763 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 764                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 765 {
 766         struct iphdr *iph;
 767         struct sk_buff *skb2;
 768         u8 tstamp_type = skb->tstamp_type;
 769         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 770         unsigned int mtu, hlen, ll_rs;
 771         struct ip_fraglist_iter iter;
 772         ktime_t tstamp = skb->tstamp;
 773         struct ip_frag_state state;
 774         int err = 0;
 775
 776         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 777         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 778             (err = skb_checksum_help(skb)))
 779                 goto fail;
 780
 781         /*
 782          *      Point into the IP datagram header.
 783          */
 784
 785         iph = ip_hdr(skb);
 786
 787         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 788         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 789                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 790
 791         /*
 792          *      Setup starting values.
 793          */
 794
 795         hlen = iph->ihl * 4;
 796         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 797         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 798         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 799
 800         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 801          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 802          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 803          *
 804          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 805          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 806          */
 807         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 808                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 809                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 810
 811                 if (first_len - hlen > mtu ||
 812                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 813                     ip_is_fragment(iph) ||
 814                     skb_cloned(skb) ||
 815                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 816                         goto slow_path;
 817
 818                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 819                         /* Correct geometry. */
 820                         if (frag->len > mtu ||
 821                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 822                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 823                                 goto slow_path_clean;
 824
 825                         /* Partially cloned skb? */
 826                         if (skb_shared(frag))
 827                                 goto slow_path_clean;
 828
 829                         BUG_ON(frag->sk);
 830                         if (skb->sk) {
 831                                 frag->sk = skb->sk;
 832                                 frag->destructor = sock_wfree;
 833                         }
 834                         skb->truesize -= frag->truesize;
 835                 }
 836
 837                 /* Everything is OK. Generate! */
 838                 ip_fraglist_init(skb, iph, hlen, &iter);
 839
 840                 for (;;) {
 841                         /* Prepare header of the next frame,
 842                          * before previous one went down. */
 843                         if (iter.frag) {
 844                                 bool first_frag = (iter.offset == 0);
 845
 846                                 IPCB(iter.frag)->flags = IPCB(skb)->flags;
 847                                 ip_fraglist_prepare(skb, &iter);
 848                                 if (first_frag && IPCB(skb)->opt.optlen) {
 849                                         /* ipcb->opt is not populated for frags
 850                                          * coming from __ip_make_skb(),
 851                                          * ip_options_fragment() needs optlen
 852                                          */
 853                                         IPCB(iter.frag)->opt.optlen =
 854                                                 IPCB(skb)->opt.optlen;
 855                                         ip_options_fragment(iter.frag);
 856                                         ip_send_check(iter.iph);
 857                                 }
 858                         }
 859
 860                         skb_set_delivery_time(skb, tstamp, tstamp_type);
 861                         err = output(net, sk, skb);
 862
 863                         if (!err)
 864                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 865                         if (err || !iter.frag)
 866                                 break;
 867
 868                         skb = ip_fraglist_next(&iter);
 869                 }
 870
 871                 if (err == 0) {
 872                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 873                         return 0;
 874                 }
 875
 876                 kfree_skb_list(iter.frag);
 877
 878                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 879                 return err;
 880
 881 slow_path_clean:
 882                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 883                         if (frag2 == frag)
 884                                 break;
 885                         frag2->sk = NULL;
 886                         frag2->destructor = NULL;
 887                         skb->truesize += frag2->truesize;
 888                 }
 889         }
 890
 891 slow_path:
 892         /*
 893          *      Fragment the datagram.
 894          */
 895
 896         ip_frag_init(skb, hlen, ll_rs, mtu, IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU,
 897                      &state);
 898
 899         /*
 900          *      Keep copying data until we run out.
 901          */
 902
 903         while (state.left > 0) {
 904                 bool first_frag = (state.offset == 0);
 905
 906                 skb2 = ip_frag_next(skb, &state);
 907                 if (IS_ERR(skb2)) {
 908                         err = PTR_ERR(skb2);
 909                         goto fail;
 910                 }
 911                 ip_frag_ipcb(skb, skb2, first_frag);
 912
 913                 /*
 914                  *      Put this fragment into the sending queue.
 915                  */
 916                 skb_set_delivery_time(skb2, tstamp, tstamp_type);
 917                 err = output(net, sk, skb2);
 918                 if (err)
 919                         goto fail;
 920
 921                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 922         }
 923         consume_skb(skb);
 924         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 925         return err;
 926
 927 fail:
 928         kfree_skb(skb);
 929         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 930         return err;
 931 }
 932 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 933
 934 int
 935 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 936 {
 937         struct msghdr *msg = from;
 938
 939         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 940                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 941                         return -EFAULT;
 942         } else {
 943                 __wsum csum = 0;
 944                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 945                         return -EFAULT;
 946                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 947         }
 948         return 0;
 949 }
 950 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 951
 952 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 953                             struct flowi4 *fl4,
 954                             struct sk_buff_head *queue,
 955                             struct inet_cork *cork,
 956                             struct page_frag *pfrag,
 957                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 958                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 959                             void *from, int length, int transhdrlen,
 960                             unsigned int flags)
 961 {
 962         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 963         struct ubuf_info *uarg = NULL;
 964         struct sk_buff *skb;
 965         struct ip_options *opt = cork->opt;
 966         int hh_len;
 967         int exthdrlen;
 968         int mtu;
 969         int copy;
 970         int err;
 971         int offset = 0;
 972         bool zc = false;
 973         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 974         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 975         struct rtable *rt = dst_rtable(cork->dst);
 976         bool paged, hold_tskey, extra_uref = false;
 977         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 978         u32 tskey = 0;
 979
 980         skb = skb_peek_tail(queue);
 981
 982         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 983         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 984         paged = !!cork->gso_size;
 985
 986         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 987
 988         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 989         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 990         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? IP_MAX_MTU : mtu;
 991
 992         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 993                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 994                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 995                 return -EMSGSIZE;
 996         }
 997
 998         /*
 999          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
1000          * it won't be fragmented in the future.
1001          */
1002         if (transhdrlen &&
1003             length + fragheaderlen <= mtu &&
1004             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
1005             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
1006             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
1007                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
1008
1009         if ((flags & MSG_ZEROCOPY) && length) {
1010                 struct msghdr *msg = from;
1011
1012                 if (getfrag == ip_generic_getfrag && msg->msg_ubuf) {
1013                         if (skb_zcopy(skb) && msg->msg_ubuf != skb_zcopy(skb))
1014                                 return -EINVAL;
1015
1016                         /* Leave uarg NULL if can't zerocopy, callers should
1017                          * be able to handle it.
1018                          */
1019                         if ((rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG) &&
1020                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1021                                 paged = true;
1022                                 zc = true;
1023                                 uarg = msg->msg_ubuf;
1024                         }
1025                 } else if (sock_flag(sk, SOCK_ZEROCOPY)) {
1026                         uarg = msg_zerocopy_realloc(sk, length, skb_zcopy(skb));
1027                         if (!uarg)
1028                                 return -ENOBUFS;
1029                         extra_uref = !skb_zcopy(skb);   /* only ref on new uarg */
1030                         if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1031                             csummode == CHECKSUM_PARTIAL) {
1032                                 paged = true;
1033                                 zc = true;
1034                         } else {
1035                                 uarg_to_msgzc(uarg)->zerocopy = 0;
1036                                 skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1037                         }
1038                 }
1039         } else if ((flags & MSG_SPLICE_PAGES) && length) {
1040                 if (inet_test_bit(HDRINCL, sk))
1041                         return -EPERM;
1042                 if (rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG &&
1043                     getfrag == ip_generic_getfrag)
1044                         /* We need an empty buffer to attach stuff to */
1045                         paged = true;
1046                 else
1047                         flags &= ~MSG_SPLICE_PAGES;
1048         }
1049
1050         cork->length += length;
1051
1052         hold_tskey = cork->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP &&
1053                      READ_ONCE(sk->sk_tsflags) & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID;
1054         if (hold_tskey)
1055                 tskey = atomic_inc_return(&sk->sk_tskey) - 1;
1056
1057         /* So, what's going on in the loop below?
1058          *
1059          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
1060          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
1061          * adding appropriate IP header.
1062          */
1063
1064         if (!skb)
1065                 goto alloc_new_skb;
1066
1067         while (length > 0) {
1068                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1069                 copy = mtu - skb->len;
1070                 if (copy < length)
1071                         copy = maxfraglen - skb->len;
1072                 if (copy <= 0) {
1073                         char *data;
1074                         unsigned int datalen;
1075                         unsigned int fraglen;
1076                         unsigned int fraggap;
1077                         unsigned int alloclen, alloc_extra;
1078                         unsigned int pagedlen;
1079                         struct sk_buff *skb_prev;
1080 alloc_new_skb:
1081                         skb_prev = skb;
1082                         if (skb_prev)
1083                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1084                         else
1085                                 fraggap = 0;
1086
1087                         /*
1088                          * If remaining data exceeds the mtu,
1089                          * we know we need more fragment(s).
1090                          */
1091                         datalen = length + fraggap;
1092                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
1093                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
1094                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
1095                         pagedlen = 0;
1096
1097                         alloc_extra = hh_len + 15;
1098                         alloc_extra += exthdrlen;
1099
1100                         /* The last fragment gets additional space at tail.
1101                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
1102                          * because we have no idea what fragment will be
1103                          * the last.
1104                          */
1105                         if (datalen == length + fraggap)
1106                                 alloc_extra += rt->dst.trailer_len;
1107
1108                         if ((flags & MSG_MORE) &&
1109                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1110                                 alloclen = mtu;
1111                         else if (!paged &&
1112                                  (fraglen + alloc_extra < SKB_MAX_ALLOC ||
1113                                   !(rt->dst.dev->features & NETIF_F_SG)))
1114                                 alloclen = fraglen;
1115                         else {
1116                                 alloclen = fragheaderlen + transhdrlen;
1117                                 pagedlen = datalen - transhdrlen;
1118                         }
1119
1120                         alloclen += alloc_extra;
1121
1122                         if (transhdrlen) {
1123                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk, alloclen,
1124                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
1125                         } else {
1126                                 skb = NULL;
1127                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
1128                                     2 * sk->sk_sndbuf)
1129                                         skb = alloc_skb(alloclen,
1130                                                         sk->sk_allocation);
1131                                 if (unlikely(!skb))
1132                                         err = -ENOBUFS;
1133                         }
1134                         if (!skb)
1135                                 goto error;
1136
1137                         /*
1138                          *      Fill in the control structures
1139                          */
1140                         skb->ip_summed = csummode;
1141                         skb->csum = 0;
1142                         skb_reserve(skb, hh_len);
1143
1144                         /*
1145                          *      Find where to start putting bytes.
1146                          */
1147                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1148                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1149                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1150                                                  fragheaderlen);
1151                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1152
1153                         if (fraggap) {
1154                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1155                                         skb_prev, maxfraglen,
1156                                         data + transhdrlen, fraggap);
1157                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1158                                                           skb->csum);
1159                                 data += fraggap;
1160                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1161                         }
1162
1163                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1164                         /* [!] NOTE: copy will be negative if pagedlen>0
1165                          * because then the equation reduces to -fraggap.
1166                          */
1167                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1168                                 err = -EFAULT;
1169                                 kfree_skb(skb);
1170                                 goto error;
1171                         } else if (flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1172                                 copy = 0;
1173                         }
1174
1175                         offset += copy;
1176                         length -= copy + transhdrlen;
1177                         transhdrlen = 0;
1178                         exthdrlen = 0;
1179                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1180
1181                         /* only the initial fragment is time stamped */
1182                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1183                         cork->tx_flags = 0;
1184                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1185                         tskey = 0;
1186                         skb_zcopy_set(skb, uarg, &extra_uref);
1187
1188                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1189                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1190
1191                         /*
1192                          * Put the packet on the pending queue.
1193                          */
1194                         if (!skb->destructor) {
1195                                 skb->destructor = sock_wfree;
1196                                 skb->sk = sk;
1197                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1198                         }
1199                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1200                         continue;
1201                 }
1202
1203                 if (copy > length)
1204                         copy = length;
1205
1206                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1207                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1208                         unsigned int off;
1209
1210                         off = skb->len;
1211                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1212                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1213                                 __skb_trim(skb, off);
1214                                 err = -EFAULT;
1215                                 goto error;
1216                         }
1217                 } else if (flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1218                         struct msghdr *msg = from;
1219
1220                         err = -EIO;
1221                         if (WARN_ON_ONCE(copy > msg->msg_iter.count))
1222                                 goto error;
1223
1224                         err = skb_splice_from_iter(skb, &msg->msg_iter, copy,
1225                                                    sk->sk_allocation);
1226                         if (err < 0)
1227                                 goto error;
1228                         copy = err;
1229                         wmem_alloc_delta += copy;
1230                 } else if (!zc) {
1231                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1232
1233                         err = -ENOMEM;
1234                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1235                                 goto error;
1236
1237                         skb_zcopy_downgrade_managed(skb);
1238                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1239                                               pfrag->offset)) {
1240                                 err = -EMSGSIZE;
1241                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1242                                         goto error;
1243
1244                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1245                                                      pfrag->offset, 0);
1246                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1247                                 get_page(pfrag->page);
1248                         }
1249                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1250                         if (getfrag(from,
1251                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1252                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1253                                 goto error_efault;
1254
1255                         pfrag->offset += copy;
1256                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1257                         skb_len_add(skb, copy);
1258                         wmem_alloc_delta += copy;
1259                 } else {
1260                         err = skb_zerocopy_iter_dgram(skb, from, copy);
1261                         if (err < 0)
1262                                 goto error;
1263                 }
1264                 offset += copy;
1265                 length -= copy;
1266         }
1267
1268         if (wmem_alloc_delta)
1269                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1270         return 0;
1271
1272 error_efault:
1273         err = -EFAULT;
1274 error:
1275         net_zcopy_put_abort(uarg, extra_uref);
1276         cork->length -= length;
1277         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1278         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1279         if (hold_tskey)
1280                 atomic_dec(&sk->sk_tskey);
1281         return err;
1282 }
1283
1284 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1285                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1286 {
1287         struct ip_options_rcu *opt;
1288         struct rtable *rt;
1289
1290         rt = *rtp;
1291         if (unlikely(!rt))
1292                 return -EFAULT;
1293
1294         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1295                          dst_mtu(&rt->dst) : READ_ONCE(rt->dst.dev->mtu);
1296
1297         if (!inetdev_valid_mtu(cork->fragsize))
1298                 return -ENETUNREACH;
1299
1300         /*
1301          * setup for corking.
1302          */
1303         opt = ipc->opt;
1304         if (opt) {
1305                 if (!cork->opt) {
1306                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1307                                             sk->sk_allocation);
1308                         if (unlikely(!cork->opt))
1309                                 return -ENOBUFS;
1310                 }
1311                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1312                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1313                 cork->addr = ipc->addr;
1314         }
1315
1316         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1317
1318         cork->dst = &rt->dst;
1319         /* We stole this route, caller should not release it. */
1320         *rtp = NULL;
1321
1322         cork->length = 0;
1323         cork->ttl = ipc->ttl;
1324         cork->tos = ipc->tos;
1325         cork->mark = ipc->sockc.mark;
1326         cork->priority = ipc->priority;
1327         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1328         cork->tx_flags = 0;
1329         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1330
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  *      ip_append_data() can make one large IP datagram from many pieces of
1336  *      data.  Each piece will be held on the socket until
1337  *      ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page or
1338  *      non-page data.
1339  *
1340  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1341  *      this interface potentially.
1342  *
1343  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1344  */
1345 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1346                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1347                                int odd, struct sk_buff *skb),
1348                    void *from, int length, int transhdrlen,
1349                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1350                    unsigned int flags)
1351 {
1352         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1353         int err;
1354
1355         if (flags&MSG_PROBE)
1356                 return 0;
1357
1358         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1359                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1360                 if (err)
1361                         return err;
1362         } else {
1363                 transhdrlen = 0;
1364         }
1365
1366         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1367                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1368                                 from, length, transhdrlen, flags);
1369 }
1370
1371 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1372 {
1373         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1374         kfree(cork->opt);
1375         cork->opt = NULL;
1376         dst_release(cork->dst);
1377         cork->dst = NULL;
1378 }
1379
1380 /*
1381  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1382  *      and push them out.
1383  */
1384 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1385                               struct flowi4 *fl4,
1386                               struct sk_buff_head *queue,
1387                               struct inet_cork *cork)
1388 {
1389         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1390         struct sk_buff **tail_skb;
1391         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1392         struct net *net = sock_net(sk);
1393         struct ip_options *opt = NULL;
1394         struct rtable *rt = dst_rtable(cork->dst);
1395         struct iphdr *iph;
1396         u8 pmtudisc, ttl;
1397         __be16 df = 0;
1398
1399         skb = __skb_dequeue(queue);
1400         if (!skb)
1401                 goto out;
1402         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1403
1404         /* move skb->data to ip header from ext header */
1405         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1406                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1407         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1408                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1409                 *tail_skb = tmp_skb;
1410                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1411                 skb->len += tmp_skb->len;
1412                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1413                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1414                 tmp_skb->destructor = NULL;
1415                 tmp_skb->sk = NULL;
1416         }
1417
1418         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1419          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1420          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1421          */
1422         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1423
1424         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1425          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1426          * locally. */
1427         pmtudisc = READ_ONCE(inet->pmtudisc);
1428         if (pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1429             pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1430             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1431              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1432                 df = htons(IP_DF);
1433
1434         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1435                 opt = cork->opt;
1436
1437         if (cork->ttl != 0)
1438                 ttl = cork->ttl;
1439         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1440                 ttl = READ_ONCE(inet->mc_ttl);
1441         else
1442                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1443
1444         iph = ip_hdr(skb);
1445         iph->version = 4;
1446         iph->ihl = 5;
1447         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : READ_ONCE(inet->tos);
1448         iph->frag_off = df;
1449         iph->ttl = ttl;
1450         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1451         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1452         ip_select_ident(net, skb, sk);
1453
1454         if (opt) {
1455                 iph->ihl += opt->optlen >> 2;
1456                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt);
1457         }
1458
1459         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: READ_ONCE(sk->sk_priority);
1460         skb->mark = cork->mark;
1461         if (sk_is_tcp(sk))
1462                 skb_set_delivery_time(skb, cork->transmit_time, SKB_CLOCK_MONOTONIC);
1463         else
1464                 skb_set_delivery_type_by_clockid(skb, cork->transmit_time, sk->sk_clockid);
1465         /*
1466          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1467          * on dst refcount
1468          */
1469         cork->dst = NULL;
1470         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1471
1472         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
1473                 u8 icmp_type;
1474
1475                 /* For such sockets, transhdrlen is zero when do ip_append_data(),
1476                  * so icmphdr does not in skb linear region and can not get icmp_type
1477                  * by icmp_hdr(skb)->type.
1478                  */
1479                 if (sk->sk_type == SOCK_RAW &&
1480                     !(fl4->flowi4_flags & FLOWI_FLAG_KNOWN_NH))
1481                         icmp_type = fl4->fl4_icmp_type;
1482                 else
1483                         icmp_type = icmp_hdr(skb)->type;
1484                 icmp_out_count(net, icmp_type);
1485         }
1486
1487         ip_cork_release(cork);
1488 out:
1489         return skb;
1490 }
1491
1492 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1493 {
1494         int err;
1495
1496         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1497         if (err) {
1498                 if (err > 0)
1499                         err = net_xmit_errno(err);
1500                 if (err)
1501                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1502         }
1503
1504         return err;
1505 }
1506
1507 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1508 {
1509         struct sk_buff *skb;
1510
1511         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1512         if (!skb)
1513                 return 0;
1514
1515         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1516         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1517 }
1518
1519 /*
1520  *      Throw away all pending data on the socket.
1521  */
1522 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1523                                       struct sk_buff_head *queue,
1524                                       struct inet_cork *cork)
1525 {
1526         struct sk_buff *skb;
1527
1528         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1529                 kfree_skb(skb);
1530
1531         ip_cork_release(cork);
1532 }
1533
1534 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1535 {
1536         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1537 }
1538
1539 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1540                             struct flowi4 *fl4,
1541                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1542                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1543                             void *from, int length, int transhdrlen,
1544                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1545                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1546 {
1547         struct sk_buff_head queue;
1548         int err;
1549
1550         if (flags & MSG_PROBE)
1551                 return NULL;
1552
1553         __skb_queue_head_init(&queue);
1554
1555         cork->flags = 0;
1556         cork->addr = 0;
1557         cork->opt = NULL;
1558         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1559         if (err)
1560                 return ERR_PTR(err);
1561
1562         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1563                                &current->task_frag, getfrag,
1564                                from, length, transhdrlen, flags);
1565         if (err) {
1566                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1567                 return ERR_PTR(err);
1568         }
1569
1570         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1571 }
1572
1573 /*
1574  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1575  */
1576 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1577                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1578 {
1579         __wsum csum;
1580
1581         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len);
1582         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1583         return 0;
1584 }
1585
1586 /*
1587  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1588  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1589  */
1590 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1591                            const struct ip_options *sopt,
1592                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1593                            const struct ip_reply_arg *arg,
1594                            unsigned int len, u64 transmit_time, u32 txhash)
1595 {
1596         struct ip_options_data replyopts;
1597         struct ipcm_cookie ipc;
1598         struct flowi4 fl4;
1599         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1600         struct net *net = sock_net(sk);
1601         struct sk_buff *nskb;
1602         int err;
1603         int oif;
1604
1605         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1606                 return;
1607
1608         ipcm_init(&ipc);
1609         ipc.addr = daddr;
1610         ipc.sockc.transmit_time = transmit_time;
1611
1612         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1613                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1614
1615                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1616                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1617         }
1618
1619         oif = arg->bound_dev_if;
1620         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1621                 oif = skb->skb_iif;
1622
1623         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1624                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1625                            arg->tos & INET_DSCP_MASK,
1626                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1627                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1628                            daddr, saddr,
1629                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1630                            arg->uid);
1631         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi_common(&fl4));
1632         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, sk);
1633         if (IS_ERR(rt))
1634                 return;
1635
1636         inet_sk(sk)->tos = arg->tos & ~INET_ECN_MASK;
1637
1638         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1639         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1640         sk->sk_sndbuf = READ_ONCE(sysctl_wmem_default);
1641         ipc.sockc.mark = fl4.flowi4_mark;
1642         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1643                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1644         if (unlikely(err)) {
1645                 ip_flush_pending_frames(sk);
1646                 goto out;
1647         }
1648
1649         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1650         if (nskb) {
1651                 if (arg->csumoffset >= 0)
1652                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1653                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1654                                                                 arg->csum));
1655                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1656                 if (transmit_time)
1657                         nskb->tstamp_type = SKB_CLOCK_MONOTONIC;
1658                 if (txhash)
1659                         skb_set_hash(nskb, txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
1660                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1661         }
1662 out:
1663         ip_rt_put(rt);
1664 }
1665
1666 void __init ip_init(void)
1667 {
1668         ip_rt_init();
1669         inet_initpeers();
1670
1671 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1672         igmp_mc_init();
1673 #endif
1674 }