net/ipv4/ip_output.c

   1 /*
   2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   4  *              interface as the means of communication with the user level.
   5  *
   6  *              The Internet Protocol (IP) output module.
   7  *
   8  * Authors:     Ross Biro
   9  *              Fred N. van Kempen, <[email protected]>
  10  *              Donald Becker, <[email protected]>
  11  *              Alan Cox, <[email protected]>
  12  *              Richard Underwood
  13  *              Stefan Becker, <[email protected]>
  14  *              Jorge Cwik, <[email protected]>
  15  *              Arnt Gulbrandsen, <[email protected]>
  16  *              Hirokazu Takahashi, <[email protected]>
  17  *
  18  *      See ip_input.c for original log
  19  *
  20  *      Fixes:
  21  *              Alan Cox        :       Missing nonblock feature in ip_build_xmit.
  22  *              Mike Kilburn    :       htons() missing in ip_build_xmit.
  23  *              Bradford Johnson:       Fix faulty handling of some frames when
  24  *                                      no route is found.
  25  *              Alexander Demenshin:    Missing sk/skb free in ip_queue_xmit
  26  *                                      (in case if packet not accepted by
  27  *                                      output firewall rules)
  28  *              Mike McLagan    :       Routing by source
  29  *              Alexey Kuznetsov:       use new route cache
  30  *              Andi Kleen:             Fix broken PMTU recovery and remove
  31  *                                      some redundant tests.
  32  *      Vitaly E. Lavrov        :       Transparent proxy revived after year coma.
  33  *              Andi Kleen      :       Replace ip_reply with ip_send_reply.
  34  *              Andi Kleen      :       Split fast and slow ip_build_xmit path
  35  *                                      for decreased register pressure on x86
  36  *                                      and more readibility.
  37  *              Marc Boucher    :       When call_out_firewall returns FW_QUEUE,
  38  *                                      silently drop skb instead of failing with -EPERM.
  39  *              Detlev Wengorz  :       Copy protocol for fragments.
  40  *              Hirokazu Takahashi:     HW checksumming for outgoing UDP
  41  *                                      datagrams.
  42  *              Hirokazu Takahashi:     sendfile() on UDP works now.
  43  */
  44
  45 #include <linux/uaccess.h>
  46 #include <linux/module.h>
  47 #include <linux/types.h>
  48 #include <linux/kernel.h>
  49 #include <linux/mm.h>
  50 #include <linux/string.h>
  51 #include <linux/errno.h>
  52 #include <linux/highmem.h>
  53 #include <linux/slab.h>
  54
  55 #include <linux/socket.h>
  56 #include <linux/sockios.h>
  57 #include <linux/in.h>
  58 #include <linux/inet.h>
  59 #include <linux/netdevice.h>
  60 #include <linux/etherdevice.h>
  61 #include <linux/proc_fs.h>
  62 #include <linux/stat.h>
  63 #include <linux/init.h>
  64
  65 #include <net/snmp.h>
  66 #include <net/ip.h>
  67 #include <net/protocol.h>
  68 #include <net/route.h>
  69 #include <net/xfrm.h>
  70 #include <linux/skbuff.h>
  71 #include <net/sock.h>
  72 #include <net/arp.h>
  73 #include <net/icmp.h>
  74 #include <net/checksum.h>
  75 #include <net/inetpeer.h>
  76 #include <net/lwtunnel.h>
  77 #include <linux/bpf-cgroup.h>
  78 #include <linux/igmp.h>
  79 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  80 #include <linux/netfilter_bridge.h>
  81 #include <linux/netlink.h>
  82 #include <linux/tcp.h>
  83
  84 static int
  85 ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
  86             unsigned int mtu,
  87             int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *));
  88
  89 /* Generate a checksum for an outgoing IP datagram. */
  90 void ip_send_check(struct iphdr *iph)
  91 {
  92         iph->check = 0;
  93         iph->check = ip_fast_csum((unsigned char *)iph, iph->ihl);
  94 }
  95 EXPORT_SYMBOL(ip_send_check);
  96
  97 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  98 {
  99         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 100
 101         iph->tot_len = htons(skb->len);
 102         ip_send_check(iph);
 103
 104         /* if egress device is enslaved to an L3 master device pass the
 105          * skb to its handler for processing
 106          */
 107         skb = l3mdev_ip_out(sk, skb);
 108         if (unlikely(!skb))
 109                 return 0;
 110
 111         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 112
 113         return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,
 114                        net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
 115                        dst_output);
 116 }
 117
 118 int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 119 {
 120         int err;
 121
 122         err = __ip_local_out(net, sk, skb);
 123         if (likely(err == 1))
 124                 err = dst_output(net, sk, skb);
 125
 126         return err;
 127 }
 128 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
 129
 130 static inline int ip_select_ttl(struct inet_sock *inet, struct dst_entry *dst)
 131 {
 132         int ttl = inet->uc_ttl;
 133
 134         if (ttl < 0)
 135                 ttl = ip4_dst_hoplimit(dst);
 136         return ttl;
 137 }
 138
 139 /*
 140  *              Add an ip header to a skbuff and send it out.
 141  *
 142  */
 143 int ip_build_and_send_pkt(struct sk_buff *skb, const struct sock *sk,
 144                           __be32 saddr, __be32 daddr, struct ip_options_rcu *opt)
 145 {
 146         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 147         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 148         struct net *net = sock_net(sk);
 149         struct iphdr *iph;
 150
 151         /* Build the IP header. */
 152         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->opt.optlen : 0));
 153         skb_reset_network_header(skb);
 154         iph = ip_hdr(skb);
 155         iph->version  = 4;
 156         iph->ihl      = 5;
 157         iph->tos      = inet->tos;
 158         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 159         iph->daddr    = (opt && opt->opt.srr ? opt->opt.faddr : daddr);
 160         iph->saddr    = saddr;
 161         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 162         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)) {
 163                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 164                 iph->id = 0;
 165         } else {
 166                 iph->frag_off = 0;
 167                 __ip_select_ident(net, iph, 1);
 168         }
 169
 170         if (opt && opt->opt.optlen) {
 171                 iph->ihl += opt->opt.optlen>>2;
 172                 ip_options_build(skb, &opt->opt, daddr, rt, 0);
 173         }
 174
 175         skb->priority = sk->sk_priority;
 176         if (!skb->mark)
 177                 skb->mark = sk->sk_mark;
 178
 179         /* Send it out. */
 180         return ip_local_out(net, skb->sk, skb);
 181 }
 182 EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_build_and_send_pkt);
 183
 184 static int ip_finish_output2(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 185 {
 186         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 187         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
 188         struct net_device *dev = dst->dev;
 189         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
 190         struct neighbour *neigh;
 191         u32 nexthop;
 192
 193         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 194                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTMCAST, skb->len);
 195         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST)
 196                 IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTBCAST, skb->len);
 197
 198         /* Be paranoid, rather than too clever. */
 199         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
 200                 struct sk_buff *skb2;
 201
 202                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
 203                 if (!skb2) {
 204                         kfree_skb(skb);
 205                         return -ENOMEM;
 206                 }
 207                 if (skb->sk)
 208                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 209                 consume_skb(skb);
 210                 skb = skb2;
 211         }
 212
 213         if (lwtunnel_xmit_redirect(dst->lwtstate)) {
 214                 int res = lwtunnel_xmit(skb);
 215
 216                 if (res < 0 || res == LWTUNNEL_XMIT_DONE)
 217                         return res;
 218         }
 219
 220         rcu_read_lock_bh();
 221         nexthop = (__force u32) rt_nexthop(rt, ip_hdr(skb)->daddr);
 222         neigh = __ipv4_neigh_lookup_noref(dev, nexthop);
 223         if (unlikely(!neigh))
 224                 neigh = __neigh_create(&arp_tbl, &nexthop, dev, false);
 225         if (!IS_ERR(neigh)) {
 226                 int res;
 227
 228                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
 229                 res = neigh_output(neigh, skb);
 230
 231                 rcu_read_unlock_bh();
 232                 return res;
 233         }
 234         rcu_read_unlock_bh();
 235
 236         net_dbg_ratelimited("%s: No header cache and no neighbour!\n",
 237                             __func__);
 238         kfree_skb(skb);
 239         return -EINVAL;
 240 }
 241
 242 static int ip_finish_output_gso(struct net *net, struct sock *sk,
 243                                 struct sk_buff *skb, unsigned int mtu)
 244 {
 245         netdev_features_t features;
 246         struct sk_buff *segs;
 247         int ret = 0;
 248
 249         /* common case: seglen is <= mtu
 250          */
 251         if (skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))
 252                 return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 253
 254         /* Slowpath -  GSO segment length exceeds the egress MTU.
 255          *
 256          * This can happen in several cases:
 257          *  - Forwarding of a TCP GRO skb, when DF flag is not set.
 258          *  - Forwarding of an skb that arrived on a virtualization interface
 259          *    (virtio-net/vhost/tap) with TSO/GSO size set by other network
 260          *    stack.
 261          *  - Local GSO skb transmitted on an NETIF_F_TSO tunnel stacked over an
 262          *    interface with a smaller MTU.
 263          *  - Arriving GRO skb (or GSO skb in a virtualized environment) that is
 264          *    bridged to a NETIF_F_TSO tunnel stacked over an interface with an
 265          *    insufficent MTU.
 266          */
 267         features = netif_skb_features(skb);
 268         BUILD_BUG_ON(sizeof(*IPCB(skb)) > SKB_SGO_CB_OFFSET);
 269         segs = skb_gso_segment(skb, features & ~NETIF_F_GSO_MASK);
 270         if (IS_ERR_OR_NULL(segs)) {
 271                 kfree_skb(skb);
 272                 return -ENOMEM;
 273         }
 274
 275         consume_skb(skb);
 276
 277         do {
 278                 struct sk_buff *nskb = segs->next;
 279                 int err;
 280
 281                 skb_mark_not_on_list(segs);
 282                 err = ip_fragment(net, sk, segs, mtu, ip_finish_output2);
 283
 284                 if (err && ret == 0)
 285                         ret = err;
 286                 segs = nskb;
 287         } while (segs);
 288
 289         return ret;
 290 }
 291
 292 static int ip_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 293 {
 294         unsigned int mtu;
 295         int ret;
 296
 297         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 298         if (ret) {
 299                 kfree_skb(skb);
 300                 return ret;
 301         }
 302
 303 #if defined(CONFIG_NETFILTER) && defined(CONFIG_XFRM)
 304         /* Policy lookup after SNAT yielded a new policy */
 305         if (skb_dst(skb)->xfrm) {
 306                 IPCB(skb)->flags |= IPSKB_REROUTED;
 307                 return dst_output(net, sk, skb);
 308         }
 309 #endif
 310         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 311         if (skb_is_gso(skb))
 312                 return ip_finish_output_gso(net, sk, skb, mtu);
 313
 314         if (skb->len > mtu || (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU))
 315                 return ip_fragment(net, sk, skb, mtu, ip_finish_output2);
 316
 317         return ip_finish_output2(net, sk, skb);
 318 }
 319
 320 static int ip_mc_finish_output(struct net *net, struct sock *sk,
 321                                struct sk_buff *skb)
 322 {
 323         int ret;
 324
 325         ret = BPF_CGROUP_RUN_PROG_INET_EGRESS(sk, skb);
 326         if (ret) {
 327                 kfree_skb(skb);
 328                 return ret;
 329         }
 330
 331         return dev_loopback_xmit(net, sk, skb);
 332 }
 333
 334 int ip_mc_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 335 {
 336         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 337         struct net_device *dev = rt->dst.dev;
 338
 339         /*
 340          *      If the indicated interface is up and running, send the packet.
 341          */
 342         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 343
 344         skb->dev = dev;
 345         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 346
 347         /*
 348          *      Multicasts are looped back for other local users
 349          */
 350
 351         if (rt->rt_flags&RTCF_MULTICAST) {
 352                 if (sk_mc_loop(sk)
 353 #ifdef CONFIG_IP_MROUTE
 354                 /* Small optimization: do not loopback not local frames,
 355                    which returned after forwarding; they will be  dropped
 356                    by ip_mr_input in any case.
 357                    Note, that local frames are looped back to be delivered
 358                    to local recipients.
 359
 360                    This check is duplicated in ip_mr_input at the moment.
 361                  */
 362                     &&
 363                     ((rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) ||
 364                      !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_FORWARDED))
 365 #endif
 366                    ) {
 367                         struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 368                         if (newskb)
 369                                 NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 370                                         net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 371                                         ip_mc_finish_output);
 372                 }
 373
 374                 /* Multicasts with ttl 0 must not go beyond the host */
 375
 376                 if (ip_hdr(skb)->ttl == 0) {
 377                         kfree_skb(skb);
 378                         return 0;
 379                 }
 380         }
 381
 382         if (rt->rt_flags&RTCF_BROADCAST) {
 383                 struct sk_buff *newskb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 384                 if (newskb)
 385                         NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 386                                 net, sk, newskb, NULL, newskb->dev,
 387                                 ip_mc_finish_output);
 388         }
 389
 390         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 391                             net, sk, skb, NULL, skb->dev,
 392                             ip_finish_output,
 393                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 394 }
 395
 396 int ip_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 397 {
 398         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
 399
 400         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
 401
 402         skb->dev = dev;
 403         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 404
 405         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
 406                             net, sk, skb, NULL, dev,
 407                             ip_finish_output,
 408                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
 409 }
 410
 411 /*
 412  * copy saddr and daddr, possibly using 64bit load/stores
 413  * Equivalent to :
 414  *   iph->saddr = fl4->saddr;
 415  *   iph->daddr = fl4->daddr;
 416  */
 417 static void ip_copy_addrs(struct iphdr *iph, const struct flowi4 *fl4)
 418 {
 419         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*fl4), daddr) !=
 420                      offsetof(typeof(*fl4), saddr) + sizeof(fl4->saddr));
 421         memcpy(&iph->saddr, &fl4->saddr,
 422                sizeof(fl4->saddr) + sizeof(fl4->daddr));
 423 }
 424
 425 /* Note: skb->sk can be different from sk, in case of tunnels */
 426 int __ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl,
 427                     __u8 tos)
 428 {
 429         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 430         struct net *net = sock_net(sk);
 431         struct ip_options_rcu *inet_opt;
 432         struct flowi4 *fl4;
 433         struct rtable *rt;
 434         struct iphdr *iph;
 435         int res;
 436
 437         /* Skip all of this if the packet is already routed,
 438          * f.e. by something like SCTP.
 439          */
 440         rcu_read_lock();
 441         inet_opt = rcu_dereference(inet->inet_opt);
 442         fl4 = &fl->u.ip4;
 443         rt = skb_rtable(skb);
 444         if (rt)
 445                 goto packet_routed;
 446
 447         /* Make sure we can route this packet. */
 448         rt = (struct rtable *)__sk_dst_check(sk, 0);
 449         if (!rt) {
 450                 __be32 daddr;
 451
 452                 /* Use correct destination address if we have options. */
 453                 daddr = inet->inet_daddr;
 454                 if (inet_opt && inet_opt->opt.srr)
 455                         daddr = inet_opt->opt.faddr;
 456
 457                 /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 458                  * keep trying until route appears or the connection times
 459                  * itself out.
 460                  */
 461                 rt = ip_route_output_ports(net, fl4, sk,
 462                                            daddr, inet->inet_saddr,
 463                                            inet->inet_dport,
 464                                            inet->inet_sport,
 465                                            sk->sk_protocol,
 466                                            RT_CONN_FLAGS_TOS(sk, tos),
 467                                            sk->sk_bound_dev_if);
 468                 if (IS_ERR(rt))
 469                         goto no_route;
 470                 sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
 471         }
 472         skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);
 473
 474 packet_routed:
 475         if (inet_opt && inet_opt->opt.is_strictroute && rt->rt_uses_gateway)
 476                 goto no_route;
 477
 478         /* OK, we know where to send it, allocate and build IP header. */
 479         skb_push(skb, sizeof(struct iphdr) + (inet_opt ? inet_opt->opt.optlen : 0));
 480         skb_reset_network_header(skb);
 481         iph = ip_hdr(skb);
 482         *((__be16 *)iph) = htons((4 << 12) | (5 << 8) | (tos & 0xff));
 483         if (ip_dont_fragment(sk, &rt->dst) && !skb->ignore_df)
 484                 iph->frag_off = htons(IP_DF);
 485         else
 486                 iph->frag_off = 0;
 487         iph->ttl      = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
 488         iph->protocol = sk->sk_protocol;
 489         ip_copy_addrs(iph, fl4);
 490
 491         /* Transport layer set skb->h.foo itself. */
 492
 493         if (inet_opt && inet_opt->opt.optlen) {
 494                 iph->ihl += inet_opt->opt.optlen >> 2;
 495                 ip_options_build(skb, &inet_opt->opt, inet->inet_daddr, rt, 0);
 496         }
 497
 498         ip_select_ident_segs(net, skb, sk,
 499                              skb_shinfo(skb)->gso_segs ?: 1);
 500
 501         /* TODO : should we use skb->sk here instead of sk ? */
 502         skb->priority = sk->sk_priority;
 503         skb->mark = sk->sk_mark;
 504
 505         res = ip_local_out(net, sk, skb);
 506         rcu_read_unlock();
 507         return res;
 508
 509 no_route:
 510         rcu_read_unlock();
 511         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 512         kfree_skb(skb);
 513         return -EHOSTUNREACH;
 514 }
 515 EXPORT_SYMBOL(__ip_queue_xmit);
 516
 517 static void ip_copy_metadata(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from)
 518 {
 519         to->pkt_type = from->pkt_type;
 520         to->priority = from->priority;
 521         to->protocol = from->protocol;
 522         skb_dst_drop(to);
 523         skb_dst_copy(to, from);
 524         to->dev = from->dev;
 525         to->mark = from->mark;
 526
 527         skb_copy_hash(to, from);
 528
 529         /* Copy the flags to each fragment. */
 530         IPCB(to)->flags = IPCB(from)->flags;
 531
 532 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
 533         to->tc_index = from->tc_index;
 534 #endif
 535         nf_copy(to, from);
 536 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 537         to->ipvs_property = from->ipvs_property;
 538 #endif
 539         skb_copy_secmark(to, from);
 540 }
 541
 542 static int ip_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 543                        unsigned int mtu,
 544                        int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 545 {
 546         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 547
 548         if ((iph->frag_off & htons(IP_DF)) == 0)
 549                 return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 550
 551         if (unlikely(!skb->ignore_df ||
 552                      (IPCB(skb)->frag_max_size &&
 553                       IPCB(skb)->frag_max_size > mtu))) {
 554                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 555                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 556                           htonl(mtu));
 557                 kfree_skb(skb);
 558                 return -EMSGSIZE;
 559         }
 560
 561         return ip_do_fragment(net, sk, skb, output);
 562 }
 563
 564 /*
 565  *      This IP datagram is too large to be sent in one piece.  Break it up into
 566  *      smaller pieces (each of size equal to IP header plus
 567  *      a block of the data of the original IP data part) that will yet fit in a
 568  *      single device frame, and queue such a frame for sending.
 569  */
 570
 571 int ip_do_fragment(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 572                    int (*output)(struct net *, struct sock *, struct sk_buff *))
 573 {
 574         struct iphdr *iph;
 575         int ptr;
 576         struct sk_buff *skb2;
 577         unsigned int mtu, hlen, left, len, ll_rs;
 578         int offset;
 579         __be16 not_last_frag;
 580         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
 581         int err = 0;
 582
 583         /* for offloaded checksums cleanup checksum before fragmentation */
 584         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL &&
 585             (err = skb_checksum_help(skb)))
 586                 goto fail;
 587
 588         /*
 589          *      Point into the IP datagram header.
 590          */
 591
 592         iph = ip_hdr(skb);
 593
 594         mtu = ip_skb_dst_mtu(sk, skb);
 595         if (IPCB(skb)->frag_max_size && IPCB(skb)->frag_max_size < mtu)
 596                 mtu = IPCB(skb)->frag_max_size;
 597
 598         /*
 599          *      Setup starting values.
 600          */
 601
 602         hlen = iph->ihl * 4;
 603         mtu = mtu - hlen;       /* Size of data space */
 604         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_FRAG_COMPLETE;
 605         ll_rs = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 606
 607         /* When frag_list is given, use it. First, check its validity:
 608          * some transformers could create wrong frag_list or break existing
 609          * one, it is not prohibited. In this case fall back to copying.
 610          *
 611          * LATER: this step can be merged to real generation of fragments,
 612          * we can switch to copy when see the first bad fragment.
 613          */
 614         if (skb_has_frag_list(skb)) {
 615                 struct sk_buff *frag, *frag2;
 616                 unsigned int first_len = skb_pagelen(skb);
 617
 618                 if (first_len - hlen > mtu ||
 619                     ((first_len - hlen) & 7) ||
 620                     ip_is_fragment(iph) ||
 621                     skb_cloned(skb) ||
 622                     skb_headroom(skb) < ll_rs)
 623                         goto slow_path;
 624
 625                 skb_walk_frags(skb, frag) {
 626                         /* Correct geometry. */
 627                         if (frag->len > mtu ||
 628                             ((frag->len & 7) && frag->next) ||
 629                             skb_headroom(frag) < hlen + ll_rs)
 630                                 goto slow_path_clean;
 631
 632                         /* Partially cloned skb? */
 633                         if (skb_shared(frag))
 634                                 goto slow_path_clean;
 635
 636                         BUG_ON(frag->sk);
 637                         if (skb->sk) {
 638                                 frag->sk = skb->sk;
 639                                 frag->destructor = sock_wfree;
 640                         }
 641                         skb->truesize -= frag->truesize;
 642                 }
 643
 644                 /* Everything is OK. Generate! */
 645
 646                 err = 0;
 647                 offset = 0;
 648                 frag = skb_shinfo(skb)->frag_list;
 649                 skb_frag_list_init(skb);
 650                 skb->data_len = first_len - skb_headlen(skb);
 651                 skb->len = first_len;
 652                 iph->tot_len = htons(first_len);
 653                 iph->frag_off = htons(IP_MF);
 654                 ip_send_check(iph);
 655
 656                 for (;;) {
 657                         /* Prepare header of the next frame,
 658                          * before previous one went down. */
 659                         if (frag) {
 660                                 frag->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 661                                 skb_reset_transport_header(frag);
 662                                 __skb_push(frag, hlen);
 663                                 skb_reset_network_header(frag);
 664                                 memcpy(skb_network_header(frag), iph, hlen);
 665                                 iph = ip_hdr(frag);
 666                                 iph->tot_len = htons(frag->len);
 667                                 ip_copy_metadata(frag, skb);
 668                                 if (offset == 0)
 669                                         ip_options_fragment(frag);
 670                                 offset += skb->len - hlen;
 671                                 iph->frag_off = htons(offset>>3);
 672                                 if (frag->next)
 673                                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 674                                 /* Ready, complete checksum */
 675                                 ip_send_check(iph);
 676                         }
 677
 678                         err = output(net, sk, skb);
 679
 680                         if (!err)
 681                                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 682                         if (err || !frag)
 683                                 break;
 684
 685                         skb = frag;
 686                         frag = skb->next;
 687                         skb_mark_not_on_list(skb);
 688                 }
 689
 690                 if (err == 0) {
 691                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 692                         return 0;
 693                 }
 694
 695                 while (frag) {
 696                         skb = frag->next;
 697                         kfree_skb(frag);
 698                         frag = skb;
 699                 }
 700                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 701                 return err;
 702
 703 slow_path_clean:
 704                 skb_walk_frags(skb, frag2) {
 705                         if (frag2 == frag)
 706                                 break;
 707                         frag2->sk = NULL;
 708                         frag2->destructor = NULL;
 709                         skb->truesize += frag2->truesize;
 710                 }
 711         }
 712
 713 slow_path:
 714         iph = ip_hdr(skb);
 715
 716         left = skb->len - hlen;         /* Space per frame */
 717         ptr = hlen;             /* Where to start from */
 718
 719         /*
 720          *      Fragment the datagram.
 721          */
 722
 723         offset = (ntohs(iph->frag_off) & IP_OFFSET) << 3;
 724         not_last_frag = iph->frag_off & htons(IP_MF);
 725
 726         /*
 727          *      Keep copying data until we run out.
 728          */
 729
 730         while (left > 0) {
 731                 len = left;
 732                 /* IF: it doesn't fit, use 'mtu' - the data space left */
 733                 if (len > mtu)
 734                         len = mtu;
 735                 /* IF: we are not sending up to and including the packet end
 736                    then align the next start on an eight byte boundary */
 737                 if (len < left) {
 738                         len &= ~7;
 739                 }
 740
 741                 /* Allocate buffer */
 742                 skb2 = alloc_skb(len + hlen + ll_rs, GFP_ATOMIC);
 743                 if (!skb2) {
 744                         err = -ENOMEM;
 745                         goto fail;
 746                 }
 747
 748                 /*
 749                  *      Set up data on packet
 750                  */
 751
 752                 ip_copy_metadata(skb2, skb);
 753                 skb_reserve(skb2, ll_rs);
 754                 skb_put(skb2, len + hlen);
 755                 skb_reset_network_header(skb2);
 756                 skb2->transport_header = skb2->network_header + hlen;
 757
 758                 /*
 759                  *      Charge the memory for the fragment to any owner
 760                  *      it might possess
 761                  */
 762
 763                 if (skb->sk)
 764                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
 765
 766                 /*
 767                  *      Copy the packet header into the new buffer.
 768                  */
 769
 770                 skb_copy_from_linear_data(skb, skb_network_header(skb2), hlen);
 771
 772                 /*
 773                  *      Copy a block of the IP datagram.
 774                  */
 775                 if (skb_copy_bits(skb, ptr, skb_transport_header(skb2), len))
 776                         BUG();
 777                 left -= len;
 778
 779                 /*
 780                  *      Fill in the new header fields.
 781                  */
 782                 iph = ip_hdr(skb2);
 783                 iph->frag_off = htons((offset >> 3));
 784
 785                 if (IPCB(skb)->flags & IPSKB_FRAG_PMTU)
 786                         iph->frag_off |= htons(IP_DF);
 787
 788                 /* ANK: dirty, but effective trick. Upgrade options only if
 789                  * the segment to be fragmented was THE FIRST (otherwise,
 790                  * options are already fixed) and make it ONCE
 791                  * on the initial skb, so that all the following fragments
 792                  * will inherit fixed options.
 793                  */
 794                 if (offset == 0)
 795                         ip_options_fragment(skb);
 796
 797                 /*
 798                  *      Added AC : If we are fragmenting a fragment that's not the
 799                  *                 last fragment then keep MF on each bit
 800                  */
 801                 if (left > 0 || not_last_frag)
 802                         iph->frag_off |= htons(IP_MF);
 803                 ptr += len;
 804                 offset += len;
 805
 806                 /*
 807                  *      Put this fragment into the sending queue.
 808                  */
 809                 iph->tot_len = htons(len + hlen);
 810
 811                 ip_send_check(iph);
 812
 813                 err = output(net, sk, skb2);
 814                 if (err)
 815                         goto fail;
 816
 817                 IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGCREATES);
 818         }
 819         consume_skb(skb);
 820         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGOKS);
 821         return err;
 822
 823 fail:
 824         kfree_skb(skb);
 825         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_FRAGFAILS);
 826         return err;
 827 }
 828 EXPORT_SYMBOL(ip_do_fragment);
 829
 830 int
 831 ip_generic_getfrag(void *from, char *to, int offset, int len, int odd, struct sk_buff *skb)
 832 {
 833         struct msghdr *msg = from;
 834
 835         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
 836                 if (!copy_from_iter_full(to, len, &msg->msg_iter))
 837                         return -EFAULT;
 838         } else {
 839                 __wsum csum = 0;
 840                 if (!csum_and_copy_from_iter_full(to, len, &csum, &msg->msg_iter))
 841                         return -EFAULT;
 842                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
 843         }
 844         return 0;
 845 }
 846 EXPORT_SYMBOL(ip_generic_getfrag);
 847
 848 static inline __wsum
 849 csum_page(struct page *page, int offset, int copy)
 850 {
 851         char *kaddr;
 852         __wsum csum;
 853         kaddr = kmap(page);
 854         csum = csum_partial(kaddr + offset, copy, 0);
 855         kunmap(page);
 856         return csum;
 857 }
 858
 859 static int __ip_append_data(struct sock *sk,
 860                             struct flowi4 *fl4,
 861                             struct sk_buff_head *queue,
 862                             struct inet_cork *cork,
 863                             struct page_frag *pfrag,
 864                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
 865                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
 866                             void *from, int length, int transhdrlen,
 867                             unsigned int flags)
 868 {
 869         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 870         struct sk_buff *skb;
 871
 872         struct ip_options *opt = cork->opt;
 873         int hh_len;
 874         int exthdrlen;
 875         int mtu;
 876         int copy;
 877         int err;
 878         int offset = 0;
 879         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, maxnonfragsize;
 880         int csummode = CHECKSUM_NONE;
 881         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
 882         unsigned int wmem_alloc_delta = 0;
 883         u32 tskey = 0;
 884         bool paged;
 885
 886         skb = skb_peek_tail(queue);
 887
 888         exthdrlen = !skb ? rt->dst.header_len : 0;
 889         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
 890         paged = !!cork->gso_size;
 891
 892         if (cork->tx_flags & SKBTX_ANY_SW_TSTAMP &&
 893             sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID)
 894                 tskey = sk->sk_tskey++;
 895
 896         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
 897
 898         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
 899         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
 900         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
 901
 902         if (cork->length + length > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
 903                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
 904                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
 905                 return -EMSGSIZE;
 906         }
 907
 908         /*
 909          * transhdrlen > 0 means that this is the first fragment and we wish
 910          * it won't be fragmented in the future.
 911          */
 912         if (transhdrlen &&
 913             length + fragheaderlen <= mtu &&
 914             rt->dst.dev->features & (NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_IP_CSUM) &&
 915             (!(flags & MSG_MORE) || cork->gso_size) &&
 916             (!exthdrlen || (rt->dst.dev->features & NETIF_F_HW_ESP_TX_CSUM)))
 917                 csummode = CHECKSUM_PARTIAL;
 918
 919         cork->length += length;
 920
 921         /* So, what's going on in the loop below?
 922          *
 923          * We use calculated fragment length to generate chained skb,
 924          * each of segments is IP fragment ready for sending to network after
 925          * adding appropriate IP header.
 926          */
 927
 928         if (!skb)
 929                 goto alloc_new_skb;
 930
 931         while (length > 0) {
 932                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
 933                 copy = mtu - skb->len;
 934                 if (copy < length)
 935                         copy = maxfraglen - skb->len;
 936                 if (copy <= 0) {
 937                         char *data;
 938                         unsigned int datalen;
 939                         unsigned int fraglen;
 940                         unsigned int fraggap;
 941                         unsigned int alloclen;
 942                         unsigned int pagedlen = 0;
 943                         struct sk_buff *skb_prev;
 944 alloc_new_skb:
 945                         skb_prev = skb;
 946                         if (skb_prev)
 947                                 fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
 948                         else
 949                                 fraggap = 0;
 950
 951                         /*
 952                          * If remaining data exceeds the mtu,
 953                          * we know we need more fragment(s).
 954                          */
 955                         datalen = length + fraggap;
 956                         if (datalen > mtu - fragheaderlen)
 957                                 datalen = maxfraglen - fragheaderlen;
 958                         fraglen = datalen + fragheaderlen;
 959
 960                         if ((flags & MSG_MORE) &&
 961                             !(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
 962                                 alloclen = mtu;
 963                         else if (!paged)
 964                                 alloclen = fraglen;
 965                         else {
 966                                 alloclen = min_t(int, fraglen, MAX_HEADER);
 967                                 pagedlen = fraglen - alloclen;
 968                         }
 969
 970                         alloclen += exthdrlen;
 971
 972                         /* The last fragment gets additional space at tail.
 973                          * Note, with MSG_MORE we overallocate on fragments,
 974                          * because we have no idea what fragment will be
 975                          * the last.
 976                          */
 977                         if (datalen == length + fraggap)
 978                                 alloclen += rt->dst.trailer_len;
 979
 980                         if (transhdrlen) {
 981                                 skb = sock_alloc_send_skb(sk,
 982                                                 alloclen + hh_len + 15,
 983                                                 (flags & MSG_DONTWAIT), &err);
 984                         } else {
 985                                 skb = NULL;
 986                                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) + wmem_alloc_delta <=
 987                                     2 * sk->sk_sndbuf)
 988                                         skb = alloc_skb(alloclen + hh_len + 15,
 989                                                         sk->sk_allocation);
 990                                 if (unlikely(!skb))
 991                                         err = -ENOBUFS;
 992                         }
 993                         if (!skb)
 994                                 goto error;
 995
 996                         /*
 997                          *      Fill in the control structures
 998                          */
 999                         skb->ip_summed = csummode;
1000                         skb->csum = 0;
1001                         skb_reserve(skb, hh_len);
1002
1003                         /* only the initial fragment is time stamped */
1004                         skb_shinfo(skb)->tx_flags = cork->tx_flags;
1005                         cork->tx_flags = 0;
1006                         skb_shinfo(skb)->tskey = tskey;
1007                         tskey = 0;
1008
1009                         /*
1010                          *      Find where to start putting bytes.
1011                          */
1012                         data = skb_put(skb, fraglen + exthdrlen - pagedlen);
1013                         skb_set_network_header(skb, exthdrlen);
1014                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1015                                                  fragheaderlen);
1016                         data += fragheaderlen + exthdrlen;
1017
1018                         if (fraggap) {
1019                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(
1020                                         skb_prev, maxfraglen,
1021                                         data + transhdrlen, fraggap, 0);
1022                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1023                                                           skb->csum);
1024                                 data += fraggap;
1025                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1026                         }
1027
1028                         copy = datalen - transhdrlen - fraggap - pagedlen;
1029                         if (copy > 0 && getfrag(from, data + transhdrlen, offset, copy, fraggap, skb) < 0) {
1030                                 err = -EFAULT;
1031                                 kfree_skb(skb);
1032                                 goto error;
1033                         }
1034
1035                         offset += copy;
1036                         length -= copy + transhdrlen;
1037                         transhdrlen = 0;
1038                         exthdrlen = 0;
1039                         csummode = CHECKSUM_NONE;
1040
1041                         if ((flags & MSG_CONFIRM) && !skb_prev)
1042                                 skb_set_dst_pending_confirm(skb, 1);
1043
1044                         /*
1045                          * Put the packet on the pending queue.
1046                          */
1047                         if (!skb->destructor) {
1048                                 skb->destructor = sock_wfree;
1049                                 skb->sk = sk;
1050                                 wmem_alloc_delta += skb->truesize;
1051                         }
1052                         __skb_queue_tail(queue, skb);
1053                         continue;
1054                 }
1055
1056                 if (copy > length)
1057                         copy = length;
1058
1059                 if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG) &&
1060                     skb_tailroom(skb) >= copy) {
1061                         unsigned int off;
1062
1063                         off = skb->len;
1064                         if (getfrag(from, skb_put(skb, copy),
1065                                         offset, copy, off, skb) < 0) {
1066                                 __skb_trim(skb, off);
1067                                 err = -EFAULT;
1068                                 goto error;
1069                         }
1070                 } else {
1071                         int i = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1072
1073                         err = -ENOMEM;
1074                         if (!sk_page_frag_refill(sk, pfrag))
1075                                 goto error;
1076
1077                         if (!skb_can_coalesce(skb, i, pfrag->page,
1078                                               pfrag->offset)) {
1079                                 err = -EMSGSIZE;
1080                                 if (i == MAX_SKB_FRAGS)
1081                                         goto error;
1082
1083                                 __skb_fill_page_desc(skb, i, pfrag->page,
1084                                                      pfrag->offset, 0);
1085                                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++i;
1086                                 get_page(pfrag->page);
1087                         }
1088                         copy = min_t(int, copy, pfrag->size - pfrag->offset);
1089                         if (getfrag(from,
1090                                     page_address(pfrag->page) + pfrag->offset,
1091                                     offset, copy, skb->len, skb) < 0)
1092                                 goto error_efault;
1093
1094                         pfrag->offset += copy;
1095                         skb_frag_size_add(&skb_shinfo(skb)->frags[i - 1], copy);
1096                         skb->len += copy;
1097                         skb->data_len += copy;
1098                         skb->truesize += copy;
1099                         wmem_alloc_delta += copy;
1100                 }
1101                 offset += copy;
1102                 length -= copy;
1103         }
1104
1105         if (wmem_alloc_delta)
1106                 refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1107         return 0;
1108
1109 error_efault:
1110         err = -EFAULT;
1111 error:
1112         cork->length -= length;
1113         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1114         refcount_add(wmem_alloc_delta, &sk->sk_wmem_alloc);
1115         return err;
1116 }
1117
1118 static int ip_setup_cork(struct sock *sk, struct inet_cork *cork,
1119                          struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp)
1120 {
1121         struct ip_options_rcu *opt;
1122         struct rtable *rt;
1123
1124         rt = *rtp;
1125         if (unlikely(!rt))
1126                 return -EFAULT;
1127
1128         /*
1129          * setup for corking.
1130          */
1131         opt = ipc->opt;
1132         if (opt) {
1133                 if (!cork->opt) {
1134                         cork->opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40,
1135                                             sk->sk_allocation);
1136                         if (unlikely(!cork->opt))
1137                                 return -ENOBUFS;
1138                 }
1139                 memcpy(cork->opt, &opt->opt, sizeof(struct ip_options) + opt->opt.optlen);
1140                 cork->flags |= IPCORK_OPT;
1141                 cork->addr = ipc->addr;
1142         }
1143
1144         /*
1145          * We steal reference to this route, caller should not release it
1146          */
1147         *rtp = NULL;
1148         cork->fragsize = ip_sk_use_pmtu(sk) ?
1149                          dst_mtu(&rt->dst) : rt->dst.dev->mtu;
1150
1151         cork->gso_size = ipc->gso_size;
1152         cork->dst = &rt->dst;
1153         cork->length = 0;
1154         cork->ttl = ipc->ttl;
1155         cork->tos = ipc->tos;
1156         cork->priority = ipc->priority;
1157         cork->transmit_time = ipc->sockc.transmit_time;
1158         cork->tx_flags = 0;
1159         sock_tx_timestamp(sk, ipc->sockc.tsflags, &cork->tx_flags);
1160
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 /*
1165  *      ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
1166  *      from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
1167  *      until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
1168  *      or non-page data.
1169  *
1170  *      Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
1171  *      this interface potentially.
1172  *
1173  *      LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
1174  */
1175 int ip_append_data(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4,
1176                    int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
1177                                int odd, struct sk_buff *skb),
1178                    void *from, int length, int transhdrlen,
1179                    struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1180                    unsigned int flags)
1181 {
1182         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1183         int err;
1184
1185         if (flags&MSG_PROBE)
1186                 return 0;
1187
1188         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
1189                 err = ip_setup_cork(sk, &inet->cork.base, ipc, rtp);
1190                 if (err)
1191                         return err;
1192         } else {
1193                 transhdrlen = 0;
1194         }
1195
1196         return __ip_append_data(sk, fl4, &sk->sk_write_queue, &inet->cork.base,
1197                                 sk_page_frag(sk), getfrag,
1198                                 from, length, transhdrlen, flags);
1199 }
1200
1201 ssize_t ip_append_page(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4, struct page *page,
1202                        int offset, size_t size, int flags)
1203 {
1204         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1205         struct sk_buff *skb;
1206         struct rtable *rt;
1207         struct ip_options *opt = NULL;
1208         struct inet_cork *cork;
1209         int hh_len;
1210         int mtu;
1211         int len;
1212         int err;
1213         unsigned int maxfraglen, fragheaderlen, fraggap, maxnonfragsize;
1214
1215         if (inet->hdrincl)
1216                 return -EPERM;
1217
1218         if (flags&MSG_PROBE)
1219                 return 0;
1220
1221         if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue))
1222                 return -EINVAL;
1223
1224         cork = &inet->cork.base;
1225         rt = (struct rtable *)cork->dst;
1226         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1227                 opt = cork->opt;
1228
1229         if (!(rt->dst.dev->features&NETIF_F_SG))
1230                 return -EOPNOTSUPP;
1231
1232         hh_len = LL_RESERVED_SPACE(rt->dst.dev);
1233         mtu = cork->gso_size ? IP_MAX_MTU : cork->fragsize;
1234
1235         fragheaderlen = sizeof(struct iphdr) + (opt ? opt->optlen : 0);
1236         maxfraglen = ((mtu - fragheaderlen) & ~7) + fragheaderlen;
1237         maxnonfragsize = ip_sk_ignore_df(sk) ? 0xFFFF : mtu;
1238
1239         if (cork->length + size > maxnonfragsize - fragheaderlen) {
1240                 ip_local_error(sk, EMSGSIZE, fl4->daddr, inet->inet_dport,
1241                                mtu - (opt ? opt->optlen : 0));
1242                 return -EMSGSIZE;
1243         }
1244
1245         skb = skb_peek_tail(&sk->sk_write_queue);
1246         if (!skb)
1247                 return -EINVAL;
1248
1249         cork->length += size;
1250
1251         while (size > 0) {
1252                 /* Check if the remaining data fits into current packet. */
1253                 len = mtu - skb->len;
1254                 if (len < size)
1255                         len = maxfraglen - skb->len;
1256
1257                 if (len <= 0) {
1258                         struct sk_buff *skb_prev;
1259                         int alloclen;
1260
1261                         skb_prev = skb;
1262                         fraggap = skb_prev->len - maxfraglen;
1263
1264                         alloclen = fragheaderlen + hh_len + fraggap + 15;
1265                         skb = sock_wmalloc(sk, alloclen, 1, sk->sk_allocation);
1266                         if (unlikely(!skb)) {
1267                                 err = -ENOBUFS;
1268                                 goto error;
1269                         }
1270
1271                         /*
1272                          *      Fill in the control structures
1273                          */
1274                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1275                         skb->csum = 0;
1276                         skb_reserve(skb, hh_len);
1277
1278                         /*
1279                          *      Find where to start putting bytes.
1280                          */
1281                         skb_put(skb, fragheaderlen + fraggap);
1282                         skb_reset_network_header(skb);
1283                         skb->transport_header = (skb->network_header +
1284                                                  fragheaderlen);
1285                         if (fraggap) {
1286                                 skb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb_prev,
1287                                                                    maxfraglen,
1288                                                     skb_transport_header(skb),
1289                                                                    fraggap, 0);
1290                                 skb_prev->csum = csum_sub(skb_prev->csum,
1291                                                           skb->csum);
1292                                 pskb_trim_unique(skb_prev, maxfraglen);
1293                         }
1294
1295                         /*
1296                          * Put the packet on the pending queue.
1297                          */
1298                         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, skb);
1299                         continue;
1300                 }
1301
1302                 if (len > size)
1303                         len = size;
1304
1305                 if (skb_append_pagefrags(skb, page, offset, len)) {
1306                         err = -EMSGSIZE;
1307                         goto error;
1308                 }
1309
1310                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1311                         __wsum csum;
1312                         csum = csum_page(page, offset, len);
1313                         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, skb->len);
1314                 }
1315
1316                 skb->len += len;
1317                 skb->data_len += len;
1318                 skb->truesize += len;
1319                 refcount_add(len, &sk->sk_wmem_alloc);
1320                 offset += len;
1321                 size -= len;
1322         }
1323         return 0;
1324
1325 error:
1326         cork->length -= size;
1327         IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1328         return err;
1329 }
1330
1331 static void ip_cork_release(struct inet_cork *cork)
1332 {
1333         cork->flags &= ~IPCORK_OPT;
1334         kfree(cork->opt);
1335         cork->opt = NULL;
1336         dst_release(cork->dst);
1337         cork->dst = NULL;
1338 }
1339
1340 /*
1341  *      Combined all pending IP fragments on the socket as one IP datagram
1342  *      and push them out.
1343  */
1344 struct sk_buff *__ip_make_skb(struct sock *sk,
1345                               struct flowi4 *fl4,
1346                               struct sk_buff_head *queue,
1347                               struct inet_cork *cork)
1348 {
1349         struct sk_buff *skb, *tmp_skb;
1350         struct sk_buff **tail_skb;
1351         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
1352         struct net *net = sock_net(sk);
1353         struct ip_options *opt = NULL;
1354         struct rtable *rt = (struct rtable *)cork->dst;
1355         struct iphdr *iph;
1356         __be16 df = 0;
1357         __u8 ttl;
1358
1359         skb = __skb_dequeue(queue);
1360         if (!skb)
1361                 goto out;
1362         tail_skb = &(skb_shinfo(skb)->frag_list);
1363
1364         /* move skb->data to ip header from ext header */
1365         if (skb->data < skb_network_header(skb))
1366                 __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1367         while ((tmp_skb = __skb_dequeue(queue)) != NULL) {
1368                 __skb_pull(tmp_skb, skb_network_header_len(skb));
1369                 *tail_skb = tmp_skb;
1370                 tail_skb = &(tmp_skb->next);
1371                 skb->len += tmp_skb->len;
1372                 skb->data_len += tmp_skb->len;
1373                 skb->truesize += tmp_skb->truesize;
1374                 tmp_skb->destructor = NULL;
1375                 tmp_skb->sk = NULL;
1376         }
1377
1378         /* Unless user demanded real pmtu discovery (IP_PMTUDISC_DO), we allow
1379          * to fragment the frame generated here. No matter, what transforms
1380          * how transforms change size of the packet, it will come out.
1381          */
1382         skb->ignore_df = ip_sk_ignore_df(sk);
1383
1384         /* DF bit is set when we want to see DF on outgoing frames.
1385          * If ignore_df is set too, we still allow to fragment this frame
1386          * locally. */
1387         if (inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_DO ||
1388             inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ||
1389             (skb->len <= dst_mtu(&rt->dst) &&
1390              ip_dont_fragment(sk, &rt->dst)))
1391                 df = htons(IP_DF);
1392
1393         if (cork->flags & IPCORK_OPT)
1394                 opt = cork->opt;
1395
1396         if (cork->ttl != 0)
1397                 ttl = cork->ttl;
1398         else if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST)
1399                 ttl = inet->mc_ttl;
1400         else
1401                 ttl = ip_select_ttl(inet, &rt->dst);
1402
1403         iph = ip_hdr(skb);
1404         iph->version = 4;
1405         iph->ihl = 5;
1406         iph->tos = (cork->tos != -1) ? cork->tos : inet->tos;
1407         iph->frag_off = df;
1408         iph->ttl = ttl;
1409         iph->protocol = sk->sk_protocol;
1410         ip_copy_addrs(iph, fl4);
1411         ip_select_ident(net, skb, sk);
1412
1413         if (opt) {
1414                 iph->ihl += opt->optlen>>2;
1415                 ip_options_build(skb, opt, cork->addr, rt, 0);
1416         }
1417
1418         skb->priority = (cork->tos != -1) ? cork->priority: sk->sk_priority;
1419         skb->mark = sk->sk_mark;
1420         skb->tstamp = cork->transmit_time;
1421         /*
1422          * Steal rt from cork.dst to avoid a pair of atomic_inc/atomic_dec
1423          * on dst refcount
1424          */
1425         cork->dst = NULL;
1426         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1427
1428         if (iph->protocol == IPPROTO_ICMP)
1429                 icmp_out_count(net, ((struct icmphdr *)
1430                         skb_transport_header(skb))->type);
1431
1432         ip_cork_release(cork);
1433 out:
1434         return skb;
1435 }
1436
1437 int ip_send_skb(struct net *net, struct sk_buff *skb)
1438 {
1439         int err;
1440
1441         err = ip_local_out(net, skb->sk, skb);
1442         if (err) {
1443                 if (err > 0)
1444                         err = net_xmit_errno(err);
1445                 if (err)
1446                         IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUTDISCARDS);
1447         }
1448
1449         return err;
1450 }
1451
1452 int ip_push_pending_frames(struct sock *sk, struct flowi4 *fl4)
1453 {
1454         struct sk_buff *skb;
1455
1456         skb = ip_finish_skb(sk, fl4);
1457         if (!skb)
1458                 return 0;
1459
1460         /* Netfilter gets whole the not fragmented skb. */
1461         return ip_send_skb(sock_net(sk), skb);
1462 }
1463
1464 /*
1465  *      Throw away all pending data on the socket.
1466  */
1467 static void __ip_flush_pending_frames(struct sock *sk,
1468                                       struct sk_buff_head *queue,
1469                                       struct inet_cork *cork)
1470 {
1471         struct sk_buff *skb;
1472
1473         while ((skb = __skb_dequeue_tail(queue)) != NULL)
1474                 kfree_skb(skb);
1475
1476         ip_cork_release(cork);
1477 }
1478
1479 void ip_flush_pending_frames(struct sock *sk)
1480 {
1481         __ip_flush_pending_frames(sk, &sk->sk_write_queue, &inet_sk(sk)->cork.base);
1482 }
1483
1484 struct sk_buff *ip_make_skb(struct sock *sk,
1485                             struct flowi4 *fl4,
1486                             int getfrag(void *from, char *to, int offset,
1487                                         int len, int odd, struct sk_buff *skb),
1488                             void *from, int length, int transhdrlen,
1489                             struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable **rtp,
1490                             struct inet_cork *cork, unsigned int flags)
1491 {
1492         struct sk_buff_head queue;
1493         int err;
1494
1495         if (flags & MSG_PROBE)
1496                 return NULL;
1497
1498         __skb_queue_head_init(&queue);
1499
1500         cork->flags = 0;
1501         cork->addr = 0;
1502         cork->opt = NULL;
1503         err = ip_setup_cork(sk, cork, ipc, rtp);
1504         if (err)
1505                 return ERR_PTR(err);
1506
1507         err = __ip_append_data(sk, fl4, &queue, cork,
1508                                &current->task_frag, getfrag,
1509                                from, length, transhdrlen, flags);
1510         if (err) {
1511                 __ip_flush_pending_frames(sk, &queue, cork);
1512                 return ERR_PTR(err);
1513         }
1514
1515         return __ip_make_skb(sk, fl4, &queue, cork);
1516 }
1517
1518 /*
1519  *      Fetch data from kernel space and fill in checksum if needed.
1520  */
1521 static int ip_reply_glue_bits(void *dptr, char *to, int offset,
1522                               int len, int odd, struct sk_buff *skb)
1523 {
1524         __wsum csum;
1525
1526         csum = csum_partial_copy_nocheck(dptr+offset, to, len, 0);
1527         skb->csum = csum_block_add(skb->csum, csum, odd);
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 /*
1532  *      Generic function to send a packet as reply to another packet.
1533  *      Used to send some TCP resets/acks so far.
1534  */
1535 void ip_send_unicast_reply(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1536                            const struct ip_options *sopt,
1537                            __be32 daddr, __be32 saddr,
1538                            const struct ip_reply_arg *arg,
1539                            unsigned int len)
1540 {
1541         struct ip_options_data replyopts;
1542         struct ipcm_cookie ipc;
1543         struct flowi4 fl4;
1544         struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
1545         struct net *net = sock_net(sk);
1546         struct sk_buff *nskb;
1547         int err;
1548         int oif;
1549
1550         if (__ip_options_echo(net, &replyopts.opt.opt, skb, sopt))
1551                 return;
1552
1553         ipcm_init(&ipc);
1554         ipc.addr = daddr;
1555
1556         if (replyopts.opt.opt.optlen) {
1557                 ipc.opt = &replyopts.opt;
1558
1559                 if (replyopts.opt.opt.srr)
1560                         daddr = replyopts.opt.opt.faddr;
1561         }
1562
1563         oif = arg->bound_dev_if;
1564         if (!oif && netif_index_is_l3_master(net, skb->skb_iif))
1565                 oif = skb->skb_iif;
1566
1567         flowi4_init_output(&fl4, oif,
1568                            IP4_REPLY_MARK(net, skb->mark) ?: sk->sk_mark,
1569                            RT_TOS(arg->tos),
1570                            RT_SCOPE_UNIVERSE, ip_hdr(skb)->protocol,
1571                            ip_reply_arg_flowi_flags(arg),
1572                            daddr, saddr,
1573                            tcp_hdr(skb)->source, tcp_hdr(skb)->dest,
1574                            arg->uid);
1575         security_skb_classify_flow(skb, flowi4_to_flowi(&fl4));
1576         rt = ip_route_output_key(net, &fl4);
1577         if (IS_ERR(rt))
1578                 return;
1579
1580         inet_sk(sk)->tos = arg->tos;
1581
1582         sk->sk_priority = skb->priority;
1583         sk->sk_protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
1584         sk->sk_bound_dev_if = arg->bound_dev_if;
1585         sk->sk_sndbuf = sysctl_wmem_default;
1586         sk->sk_mark = fl4.flowi4_mark;
1587         err = ip_append_data(sk, &fl4, ip_reply_glue_bits, arg->iov->iov_base,
1588                              len, 0, &ipc, &rt, MSG_DONTWAIT);
1589         if (unlikely(err)) {
1590                 ip_flush_pending_frames(sk);
1591                 goto out;
1592         }
1593
1594         nskb = skb_peek(&sk->sk_write_queue);
1595         if (nskb) {
1596                 if (arg->csumoffset >= 0)
1597                         *((__sum16 *)skb_transport_header(nskb) +
1598                           arg->csumoffset) = csum_fold(csum_add(nskb->csum,
1599                                                                 arg->csum));
1600                 nskb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1601                 ip_push_pending_frames(sk, &fl4);
1602         }
1603 out:
1604         ip_rt_put(rt);
1605 }
1606
1607 void __init ip_init(void)
1608 {
1609         ip_rt_init();
1610         inet_initpeers();
1611
1612 #if defined(CONFIG_IP_MULTICAST)
1613         igmp_mc_init();
1614 #endif
1615 }